ごあいさつ
この度コスメトロジー研究振興財団として、21 冊目の研究報告書を刊行いたしました。
設立以来 20 年以上に亘って、化粧品科学及び関連分野に貢献する研究テーマ
に対し助成活動を滞りなく継続できたことは、多くの関係者の皆様のご理解ご協
力によるものと、改めて感謝申し上げる次第でございます。
当財団の助成領域につきましては、医学、化学、薬学、生理学、心理学、文学、社会学など多岐に渡る分野の研究者のお力添えにより、コスメトロジーという分
野が発展してきたといっても過言ではありません。助成させていただいた研究テーマは、新素材設計、ライフサイエンス、化粧心理、文化論など多種多様であり、化粧品学の発展に有用な貢献ができたと考えております。また当財団の活動がその社会貢献の一助になっていることを幸いに思っております。
今回の報告書では、平成 22 〜 23 年度に助成を受けられた方の中から26 名の方の研究成果を掲載いたしました。
素材、物性に関する分野では、素材の独創性に加え、有用性を解明したテーマが顕著であると思われます。
生体作用、安全性に関する分野では、老化関連研究、安全性に関する基礎研究などユーザー視点の研究が多くみられました。
精神、文化に関する分野の研究につきましては、心理学、文化研究の観点から
化粧の本質に回帰する示唆的な内容であったと考えています。
当財団は分野の枠や研究機関の属性などにとらわれることなく、化粧品学の発展のために、優れた研究に対して積極的に助成を行っていきたいと考えております。
今後とも、皆様のますますのご協力とご支援をお願い申し上げます。

平成 25 年 7 月
公益財団法人 コスメトロジー研究振興財団
理事長

小林

保清

目

次

■ごあいさつ
■研究報告
Ⅰ．素材、物性に関する分野
・加齢臭成分のバイオマーカーとしての応用研究……………………………………………………………… 4
名古屋大学大学院生命農学研究科

・肌の透明感を評価する測定手法および測定システムの開発

内 田

浩 二

………………………………………………… 9

木更津工業高等専門学校機械工学科

小 田功

・体液中グルコースがトリガーとなり創傷部位を被覆・修復する新規モイストヒーリング剤の開発
大阪大学基礎工学研究科
・毛包器官培養法を用いた育毛促進作用を持つ天然成分の探索

境

…… 14

慎 司

…………………………………………… 19

秋田大学大学院医学系研究科分子機能学・代謝機能学講座
・米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定およびその美白効果

杉 山

俊 博

……………………… 24

新潟大学工学部機能材料工学科

谷 口

正 之

・ウィントシグナルを制御する天然由来化粧品素材，有効成分の探索 ………………………………………… 31
千葉大学大学院薬学研究院 當 銘・食用きのこ成分のメラノーマ細胞活性に及ぼす影響……………………………………………………… 36

東京海洋大学大学院海洋科学技術研究科食品生産科学科部門
・新規紫外線障害防護剤の開発・評価

一 文

長 阪

玲 子

…………………………………………………………………………… 40
九州大学大学院薬学研究院 山 田

・励起状態近接効果を利用した新規 UVA−UVB ハイブリッド型サンスクリーンの開発
群馬大学大学院工学研究科応用化学・生物化学専攻

健 一………………… 45

吉 原

・両親媒性多糖デンドリマーを保護剤とした金・白金ナノコロイドによる活性酸素消去活性

奈良女子大学大学院人間文化研究科 吉 村

利 忠………… 50

倫 一

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
・皮膚 ABC 膜輸送体に及ぼす化粧品添加物の影響………………………………………………………… 56

金沢大学医薬保健研究域薬学系分子薬物治療学研究室

加 藤

将 夫

・新たな皮膚タイトジャンクションバリア・角質層バリア機能評価方法の開発 …………………………… 61
慶應義塾大学医学部皮膚科学教室・総合医科学研究センター

久 保

亮 治

・皮膚マトリクスメタロプロテアーゼ（matrix metalloproteinase：MMP）- 9 遺伝子
過剰発現マウスの作成とその解析 ………………………………………………………………………… 65
帝京大学医学部ちば総合医療センター皮膚科
・角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究

孝 志………………………… 71

千葉科学大学薬学部生命薬科学科
・オリゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

小 林
坂 本

一 民

…………………………………… 81

摂南大学薬学部薬剤学研究室

佐久間

信至

・脂質を標的とした新しい皮膚遅延型アレルギー応答の機序解明と制御………………………………… 89

京都大学ウイルス研究所
・カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立

杉 田

昌 彦

…………………………………………………………… 92

東京大学大学院薬学系研究科微生物薬品化学教室
・新規ライブイメージング法を用いたメラニン色素輸送の解析

和 久…………………………………………… 100

京都大学理学研究科生物科学専攻動物学系
・色素系化合物の光毒性を抑制する新たな手法の開発

関 水
田 所

竜 介

……………………………………………………… 103
東京大学大学院薬学系研究科

寺 井

琢 也

・デコイ・メラノソームを用いたメラノサイトからケラチノサイトへのメラニン移送阻害の研究
名古屋市立大学大学院薬学研究科

平 嶋

・皮膚に存在する環境センサー TRPV チャネルを介した保湿関連物質の分泌制御機構の解明
愛知学院大学薬学部薬効解析学講座 村 木…… 109尚 英……… 114

克 彦

Ⅲ．精神、文化に関する分野
・分子の物理化学的特徴に基づく複合臭の快適性の予測…………………………………………………… 118

東京大学先端科学技術研究センター
・自己顔に対する意識に関する研究

神 崎

亮 平

…………………………………………………………………………… 122
北海道大学病院咬合系歯科矯正歯科

・近代日本コスメトロジーの普及と展開をめぐる一考察

日下部～美容家・藤波芙蓉の分析を通じて
奈良女子大学生活環境学部

鈴 木

豊寿

……… 128

則 子

・仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析するバーチャルサイコレオメトリーとその応用
首都大学東京 水 沼

… 132

博

・健康成人女性の化粧行動における生理心理学的研究 ─ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響─ … 138
京都府立医科大学大学院医学研究科免疫学

渡 邉

映 理

■記念講演
・第 23 回表彰・贈呈式記念講演「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ ─」 ……………… 147
明治大学国際日本学部教授■コスメトロジー研究雑感小笠原泰……………………………………………………………………………………………… 167■付 録
事業報告書………………………………………………………………………………………………………………… 183
第 23 回研究助成を受けられた方々 ………………………………………………………………………………… 184
役員一覧 ………………………………………………………………………………………………………………… 186

●Ⅰ．素材、物性に関する分野
Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
Ⅲ．精神、文化に関する分野●

加齢臭成分のバイオマーカーとしての応用研究

名古屋大学大学院生命農学研究科

内 田

浩 二

Trans-2-nonenal is an unsaturated aldehyde with an unpleasant greasy and grassy odor endogenously generated during
the peroxidation of polyunsaturated fatty acids. 2-Nonenal covalently modified human serum albumin through a reactionin which the aldehyde preferentially reacted with the lysine residues. Using high performance liquid chromatography withon-line electrospray ionization tandem mass spectrometry (LC/ESI/MS/MS), we established a highly sensitive method for
detection of a 2-nonenal-histidine adduct and confirmed that the adduct was indeed formed during the lipid peroxidationmediated modification of protein in vitro.

１．緒成が加速されることから“加齢臭”として知られている 1）。

言

2 - ノネナールは多価不飽和脂肪酸から脂質過酸化反応を介

脂質過酸化反応により、多岐にわたるアルデヒド類が生して生成されることが報告されており、ヒトの体臭として成することが、これまでによく研究されている。脂質過酸の 2 - ノネナールも脂質過酸化反応を介して脂肪酸（パル化の初期産物である脂質ヒドロペルオキシドは、遷移金属

ミトレイン酸）から生成されるものと推定されている。ま存在下においてアルコキシラジカルを経て炭素－炭素結合

た、2 - ノネナールは品質劣化したビールや長時間加熱した開裂を起こす。その結果、エステル化されていない主に炭リノール酸を豊富に含む食用油からも検出されている。一素数３−９の脂質アルデヒドと、末端がエステル化された方、2 - ノネナールは a , b - 不飽和アルデヒド構造を有する

アルデヒドが生成される。脂質アルデヒドには、ケトアル

ことから、タンパク質などの生体成分と反応性を有する。

デヒド、n-アルカナール、2-アルケナール、4-ヒドロキシ - 2 -これまでに、グリセルアルデヒド 3 - リン酸脱水素酵素やアルケナールのような脂質アルデヒドが含まれ、それらはチロシン脱リン酸化酵素類の酵素活性低下などのタンパク

生体内のタンパク質の修飾に関する重要な活性種であると質との反応性に関する報告もなされているが、その化学作認識されている。これらの脂質アルデヒドは、細胞機能を用の詳細は不明である。本研究課題では、加齢臭 2 - ノネ

担う生体分子や DNA への変異導入により細胞ダメージをナールがどのような脂肪酸を起源として生成されるのかを蓄積させるものと考えられている。また、LDL 中の apo B

解明し、その生成抑制に至る技術方法の開発を目的に、2 -へのアルデヒドの付加は、粥状動脈硬化症を引き起こすメ

ノネナールのタンパク質との反応性を詳細に検討するととカニズムであるマクロファージの泡沫細胞への変化を誘導

もに、2 - ノネナール修飾タンパク質を高感度に検出する測する。

定系の開発を目的として開始された。初年度では、加齢臭

揮発性のアルデヒド化合物である 2 - ノネナール（Fig. 1）

成分の一つである 2 - ヘキセナールについて、その修飾タは特有の芳香性を持ち、中年期以降のヒトにおいてその生ンパク質に対するモノクローナル抗体の開発を行い、抗体が認識する 2 - ヘキセナール - ヒスチジン付加体の化学構造を解明し、それらの付加体のバイオマーカーとしての有用性について検討した。最終年度では、より高感度に定量を行うことが可能な液体クロマトグラフィー－タンデム型質量分析装置（LC-MS/MS）を用い、2 - ノネナール修飾タン
パク質の加齢臭マーカーとしての意義を見いだすことを目Fig. 1

的に、2 - ノネナール - ヒスチジン付加体（Fig. 2）の高感度

2- ノネナールの化学構造検出法の開発を行った。

２．方Study on senescent product as a biomarker
Koji Uchida
Graduate School of Bioagricultural Sciences,
Nagoya University

２.１
⑴

法

2 - ノネナールとヒスチジンの反応

2 - ノネナール（10 mM）とヒスチジン（10 mM）をリン
酸バッファー中（pH 7 . 4）で 37℃、24 時間反応させた。

⑵−4−

反応後、１N の NaOH 水溶液を反応液の 10 分の 1 量加

加齢臭成分のバイオマーカーとしての応用研究

Flow rate：0 . 3 ml/minO
H2N

Solvent A：H 2 O/ 0 . 1 % HCOOH

OH

Solvent B：acetonitrile/ 0 . 1 % HCOOH
Gradient：

N
N
O

Fig. 2

Time（min）

0

2

6

A（%）

98

98

5

2- ノネナール - ヒスチジン付加体の化学構造

２. ４
え、塩基性とした後に 2 - ノネナールに対して大過剰の⑴

タンパク質と2 - ノネナールの反応

NaBH 4 を加え、室温で 3 時間還元処理を行った。

BSA（1 . 0 mg/ml）をリン酸バッファー（pH 7 . 4）中で37℃で 2 -ノネナールと反応させた。時間依存的な測定で還元処理後、１N の HCl を加え、中和した後 HPLC 分

は１mM 2 - ノネナールと 0−24 時間反応させ、2 -ノネナ

析を行った。不溶性の塩が析出していた場合、フィルタ

ール濃度依存的な測定では 0−10 mM の 2 -ノネナールとー濾過した後に分析を行った。

24 時間反応させた。

⑶

⑷

⑵

逆相 HPLC 分析条件

反応後、0 . 2 N NaOH を反応液の 10 分の 1 量加え、塩Column：Develosil C 30 -UG- 5（8 φ 100 mm）

基性とした後に 2 -ノネナールに対して大過剰の NaBH 4

Flow rate：2 . 0 ml/min

を用いて未反応 2 -ノネナールおよび 2 -ノネナール - ヒス

Detection：200 − 650 nm

チジン付加体を 3 時間還元し、反応を停止した。

Eluent：A，H 2 O/ 0 . 1 %TFA；B，acetonitrile/ 0 . 1 %⑶

0 . 2 N HCl を用いて反応液の中和を行った。なお、熱が発生するのでこの操作は氷上で行った。

TFA
Gradient： Time（min）

0

40

A（%）

100

34

B（%）

0

66

２. ５ 2 - ノネナール修飾タンパク質中の 2 - ノネナール ヒスチジン付加体の定量⑴

反応液と等量の 20 %TCA 水溶液を加え（最終濃度 10%）、軽くボルテクスした後に氷上で１時間静置し、タ

２. ２
⑴

酸加水分解

ンパク質を不溶化した。

ミクロチューブにサンプルを加え、遠心エバポレータ⑵

7 , 000 ×g（10 , 000 rpm, 6 cm）、4℃で 15 分遠心してタンパク質を沈殿させ、沈殿を乱さぬように上清を除いた。

ーにより乾固した。
⑵

加水分解用チューブに 6 N HCl を少量注ぎ、サンプル⑶

200 ml の氷冷アセトンを加えて軽く撹拌した後、同様に遠心して上清を除いた。

入りミクロチューブを入れた後、真空ポンプにより減圧

内部標準物質として 2 - ノネナール - 15 N- ヒスチジン⑷

条件とした。
⑶

110 ℃の乾熱器に入れ、24 時間加水分解した。

を一定量加えた後、前述の条件で酸加水分解を行い、⑷加水分解終了後、ミクロチューブ内に残った HCl をデ

LC-MS/MS（UPLC-ESI/MS, Acquity TQD tandem

シケーターにより留去した。

quadrupole mass spectrometer）に よ る 解 析 を 行 っ た。
添加した内部標準物質の量と比較し、検量線と照らし合

２. ３⑴

LC-MS/MS 解析

わせてサンプル中の 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体の濃度を測定した。

加水分解後サンプルを MiliQ に溶解し、LC-MS/MS
用サンプルとした。

⑵

３．結Retention time、fragmentation を確認した後、Conepotential および Collision energy の最適化を行った。

⑶

LC-MS/MS 分析条件

果2 - ノネナールとタンパク質との反応において、タンパク
質中のリジン残基およびヒスチジン残基の減少が顕著であInjection：10 mlった。当研究室において既に、リジン１分子に対して 2 -Cone potential：35 eV

ノネナールが２分子付加した付加体である 2 - ノネナール -Collision energy：25 eV

リジン付加体を同定しており 2）、この付加体の LC-MS/MS+

Ion mode：ESP

を用いた定量法を確立している。しかしヒスチジンについMonitored ion：m/z 298 → 110ては、2 - ノネナールをはじめとする不飽和アルデヒド類とColumn：Develosil C 30 -UG- 5（2 . 0 / 100）

反応性を有することが知られているものの、2 - ノネナール−5−コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013とヒスチジンの付加体は未だ同定されていない。そこで今により、定量を行うこととした。ヒスチジン中の窒素原子

回はヒスチジンについて、2 - ノネナール付加体の NMR にが安定同位体に置換された安定同位体ヒスチジンを用いて、よる構造解析および LC-MS/MS を用いた検出系の確立を

上述の方法で内部標準 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体を試みることにした。2 - ノネナールとヒスチジンをリン酸バ作成した。安定同位体標識されたヒスチジンは、ヒスチジ

ッファー中で 37℃、24 h 反応させ、HPLC 分析を行ったとンと質量数が 3 異なり、LC-MS/MS 解析では異なる物質ところ、新たに生成するピークが確認された。このピークをして検出されるが、ヒスチジンと物性は同じであり、化学

分取し、NMR による構造解析を行ったところ、ヒスチジ

操作における挙動だけでなく、LC-MS/MS 解析におけるンに対し、2 - ノネナールが 1 分子マイケル付加した 2 - ノネ

イオン化効率、検出感度、フラグメンテーション全てにおナール - ヒスチジン付加体（Fig. 2）であった。続いてこのいてヒスチジンと一致するため、内部標準物質として最適

付加体の酸加水分解に対する安定性を評価することとした。

であると考えられた（Fig. 3）。得られた内部標準を一定量

酸加水分解は、タンパク質中のペプチド結合を切断し、アとそれに対し任意の割合の 2 - ノネナール - ヒスチジン付加

ミノ酸レベルまで完全分解する操作であり、この操作によ体を混合した後 LC-MS/MS 解析を行い、得られたピーク

りタンパク質中に生成したアミノ酸のアルデヒド付加体を面積比から、2 - ノネナール - ヒスチジン付加体の濃度に対LC-MS/MS により検出・定量することが可能になる。得

するピーク面積比の検量線を作成した。2 - ノネナール - ヒられた付加体の安定性を高めるために水素化ホウ素ナトリ

スチジン付加体の濃度未知試料に対しては、内部標準物質

ウムによりアルデヒド基をヒドロキシ基に還元した後に酸を加えた後 LC-MS/MS 解析を行い、得られたピーク面積

加水分解を行い、付加体の安定性を LC-MS/MS により確比を検量線と照らし合わせることで 2 - ノネナール - ヒスチ

認した。その結果、この付加体は酸加水分解に対して安定

ジン付加体の正確な濃度を求めることが出来る。

であることが認められ、さらに定量限界がおよそ 50 fmol

この方法を用いて、実際に 2 - ノネナール修飾タンパクであったことから、タンパク質中から付加体を高感度に検質中から 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体を定量すること

出・定量することが可能であると示唆された。より正確なとした。BSA（1 . 0 mg/ml）に 2 - ノネナールを最大 10 mM定量を行うために、安定同位体標識された 2 - ノネナール -の濃度で、37℃で 24 h 反応させた後、還元処理および酸加

ヒスチジン付加体を内部標準物質とした安定同位体希釈法

水分解を行い、LC-MS/MS を用いて 2 - ノネナール - ヒスチ

Fig. 32- ノネナール - ヒスチジン付加体の LC-MS/MS 解析−6−加齢臭成分のバイオマーカーとしての応用研究

ジン付加体を定量した。その結果、2 - ノネナールの濃度依

1 mol あたり、2 . 1 mol であった。この条件での 2 - ノネナー

存的に 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体の生成量の増加がルによるヒスチジンの修飾効率はおよそ 12 . 4 % であった。

確認され、10 mM の 2 - ノネナールにおいて最大となった。

４．考

その生成量は BSA 1 mol あたり、2 . 8 mol であった（Fig. 4）。

察

BSA 1 mol 中にヒスチジン残基は 17 残基存在するため、こ

2 - ノネナールは不飽和脂肪酸から脂質過酸化反応を介しの条件での 2 - ノネナールによるヒスチジンの修飾効率はて生成されることが報告されており、a, b - 不飽和アルデ

およそ 16 . 5 % であった。続いて、2 - ノネナールとタンパ

ヒド構造を有するためタンパク質などの生体分子と高い反ク質の反応による 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体の生成応性を有している。また、近年、2 - ノネナールは加齢臭の量の経時的な変化を解析することとした。BSA（1 . 0 mg/

主要な成分として同定され、中年期のヒトの表皮に存在すml）を 1 mM の 2 - ノネナールと 37℃で最大 48 h 反応させた

ることが明らかとなってきた。しかしながら、2 - ノネナー

後、同様に還元処理および酸加水分解を行い、2 - ノネナー

ルによるタンパク質修飾反応に関する詳細な研究はこれま

ル - ヒスチジン付加体を定量した（Fig. 5）。その結果、反でほとんど行われていないのが現状であった。本年度の研応時間依存的に 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体の生成量究課題では、LC-MS/MS を用いたタンパク質中の 2 - ノネが増加し、24 h において最大となった。その生成量は BSA

ナール - ヒスチジン付加体の検出法の確立を行った。LC-

Fig. 42- ノネナール - ヒスチジン付加体の LC-MS/MS 解析：2- ノネナール濃度に依存したヒスチジン付加体の生成

Fig. 52- ノネナール - ヒスチジン付加体の LC-MS/MS 解析：反応時間に依存したヒスチジン付加体の生成−7−

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

MS/MS は高速液体クロマトグラフ（HPLC）と質量分析計

を介して普遍的に生成されうることを確認した。このよう（MS）を結合させた装置であり、試料中成分の固定相（カに、本研究課題において LC-MS/MS を用いた 2 - ノネナー

ラム）と移動相に対する保持力の差、プリカーサーイオン、

ル - ヒスチジン付加体の高感度定量が可能になったことか

プロダクトイオンの三点により、試料成分を分析できる。

ら、今後生体試料などを用いた加齢臭研究への応用が見込

また、一度に複数の成分を分析でき、安定同位体を内部標まれる。

準に用いることで、精製による回収率の差や測定間の誤差を補正できるため、高感度で選択的な定量を行うことが可（引用文献）

能である。本研究では、安定同位体希釈法を用い、2 - ノネ

１）Haze, S., Gozu, Y., Nakamura, S., Kohno, Y., Sawano,

ナール修飾タンパク質中から 2 - ノネナール - ヒスチジン付

K., Ohta, H., and Yamazaki, K. ( 2001 ) 2 -Nonenal newly

加体を実際に検出可能であることを確かめた。0 . 01 〜 10

found in human body odor tends to increase with

mM の 2 - ノネナールを BSA と反応させたものから 2 - ノネ

aging. J. Invest. Dermatol. 116 , 520 - 524 .

ナール - ヒスチジン付加体を検出したところ、どちらにつ２）Ishino, K., Wakita, C., Shibata, T., Toyokuni, S.,

いても、2 - ノネナール濃度依存的な生成量の増加がみられMachida, S., Matsuda, S., Matsuda, T., and Uchida,

た。この他、脂肪酸過酸化によるタンパク質修飾、およびK. ( 2010 ) Lipid peroxidation generates a body odor

酸化 LDL などにおける 2 - ノネナール - ヒスチジン付加体もcomponent trans- 2 -nonenal covalently bound to

確認されており、加齢臭 2 - ノネナールが脂質過酸化反応

protein in vivo. J. Biol. Chem. 285 , 15302 - 15313 .

−8−

肌の透明感を評価する測定手法および測定システムの開発

木更津工業高等専門学校

小 田

機械工学科

功

Youthfulness of a human appearance is considerably affected by youthfulness of skin. Now, youthfulness of skin ismainly evaluated by measurement of the skin age. Skin age is measured by a water quantity of skin, a smoothness of skin, anelasticity of skin, and so on. However, an appearance of skin may be able to be evaluated by the index that is different fromthe skin age. We paid attention to a translucency of skin as the element which affected the appearance of skin. It seems thatbeauty of skin have some relation to translucency of skin, because there is expression of "transparent white skin" from olddays. However, a measurement method and an evaluation method of translucency of human skin are not established yet. In
this report, we suggest one method for evaluation of skin translucency. In this method, we project a stripe pattern to an object
and measure its contrast. We measured the contrast of stripe pattern to acrylic plates. As a result of the experiment, it was
shown that the evaluation of translucency of an object was possible by our method.

１．緒の透明度測定に応用しようとすると，撮影側の反対側に計言測板を設置する必要があるため，測定可能な半透明体は，人間の見た目を左右する重要な要素として，肌の若々し

比較的，透明度が高いものでなければならない．さらに，

さが挙げられる．現在，肌の若々しさは，主に肌年齢を測

測定結果は半透明体の厚さの影響を受けるという問題も生定することで評価されている．肌年齢は，肌の水分量，きじる．

めの細かさ，弾力などから算出されている．ところが，肌

我々は半透明体に着目し，縞パターンを半透明体に投影

年齢以外の指標を用いて，肌の見た目を評価することがでしたときのコントラストを測定することで，半透明体の透きる可能性もある．我々は，肌の見た目を左右する要素と明度を評価する手法を提案している．透明度の異なる半透して，肌の透明度に着目した．肌の透明度と肌の美しさと明樹脂試料を測定したところ，本手法は試料の厚さに依存の関係は，昔から“透き通るような白い肌”という表現がせずに透明度を測定できることが確認できた．さらに市販あることからも，何らかの関係があると考えたからである．

のヘーズメータでの測定結果と比較したところ，透明度のところで，一般に樹脂成型品に代表される半透明体の透明低い試料に対しては，本手法の方がより有用であった．ま度は，樹脂内部からの光の拡散率を測定する変角光度計をた，提案する手法を用いて肌の透明度を測定することが可

使用して測定している．しかしながら変角光度計では，拡能であったので，報告する．

散率を計算する際に光の透過側で透過光を検出する必要が２．測定の方法

あるため，測定物の種類や大きさに制約がある．その他の方法には，樹脂成型品の側面からハロゲンランプの光を照人間の肌は，血管が透けて見えることから分かるように射し，光の透過率が低い箇所，すなわち光が散乱しやすい

半透明である．これと同様に，一般的な樹脂やいわゆる曇1）

箇所が明るく見えることから，透明度を測定する方法 がりガラスも半透明である．このことは，樹脂や曇りガラスある．この方法では，端面が現れてない形状の半透明体にに光を照射したとき，裏面から観察すると光が透けて見え

対しては測定ができないという問題がある．

ることからも想像できる．表面が充分に平滑な透明体と半樹脂成型品以外の透明度測定装置としては，液体を対象

透明体に，縞パターンを投影する場合を考える．透明体でとしたものが一般的である．例えば，縞模様を描いた計測

あれば，物体内部で光が散乱しないのであるから，縞パタ

板を，液体を通して撮影し，縞模様のコントラストから液ーンの影は現れない．これに対して半透明体では，物体内2）部に存在している微粒子による光の散乱度が増すほど影が体の透明度を測定する方法 がある．この原理を半透明体明瞭に現れると考えられる．このことから縞パターンのコ
ントラストにより透明度の測定が可能ではないかと考えた．
Developments of an evaluation method
a nd a measurement system for a n
appearance of human skinIsao Oda
Department of Mechanical Engineering,
Kisarazu National College of Technology

測定の概要を図１に示す．大きさ 25 × 25 mm，空間周
波数 50 本ペア / インチの振幅型格子（Edmund Optics, ロ
ンキールーリング）に，光源である出力 150 W のハロゲンライト（STOCKER&YALE, IMAGELITE# 20）からの光を照射し，焦点距離 50 mm の投影レンズ（EBC フジノン

−9−

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

縞パターン画像は，アナログモノクロカメラ用画像ボード
を介してパソコンに取り込む．この画像をビットマップ形式で保存し，縞パターンのコントラストを解析する．
この手法の大きな特徴は，光を用いているので軟質な測定試料でも非接触での測定が可能なことである．さらに，
振幅型格子の影を測定試料に投影し，その影を正面から撮
影するだけなので，非侵襲であり測定の危険性もない．これらの点から，本手法は人間の肌の測定に好都合である．
図２⒜は乳白色アクリル板に格子像を投影したときの縞パターンの中央付近，128 × 128 画素分の画像である．図２⒝は⒜における，x 方向の光強度変化の一部を表した図である．コントラストを定量的に測定するために，光強度
図１

変調の大きさを次のように定義する．図２⒝に示すように，測定の概要

縞パターンの明るい部分（I 1 max, I 2 max, I 3 max, …）と，暗い部
分（I 1 min, I 2 min, I 3 min, …）の光強度の値を数個取り出し，隣EX，1：2 . 8）を用いて縞パターンを測定試料に投影する．

り合うもの同士の差を求める．さらにそれぞれの差の平均

ここで格子と投影レンズは，それらの光軸が測定試料面のを求め，その値をコントラスト値 C とする．光強度を取り

法線方向と平行になるように配置する．こうすることで，出す測定点は，格子パターンの明るい部分と暗い部分，そ

格子像を測定試料面に対して斜めから投影しているにもかれぞれ５点ずつ設けることにした．

かわらず，投影された縞パターンのピッチが測定試料面内３．半透明樹脂試料の測定において一定になる．なお図１における測定試料面への光の入射角は，45 度とした．

測定に用いた半透明樹脂試料はポリプロピレン（日本ポ測定試料は，ホルダを用いて自立させている．測定試料

リプロ，ノバテック PP）製で，その大きさは 109 × 109 ×に現れた縞パターンを正面から８ビットモノクロ CCD カ

3 mm である．ポリプロピレンに添加する顔料（溝和科学，

メラ（ソニー，XC-ST 70）で撮影する．CCD カメラの有効

93 - 11 - 6737 乳白）の含有量を変えることで，透明度を変え画素数は 768 × 494 画素であり，焦点距離 50 mm の撮影レた試料を作製した．

ンズに厚さ 20 mm の接写リングを取り付けて使用してい使用したポリプロピレンは ZN 系汎用ポリプロピレンでる．なお実際の測定時には，測定試料の背景の影響を受けあり，工業部品から日用品，食品，医療衛生分野などで幅ないよう，試料背後に遮光板を CCD カメラの方向に光が広く使用されているものである．ポリプロピレンには透明

反射しない角度で設置している．CCD カメラで撮影した度や光沢，機械的性質などの違いにより，いくつかのグレ

図２

乳白色アクリル板への格子パターンの投影− 10 −

肌の透明感を評価する測定手法および測定システムの開発

表１

各資料の顔料含有量

試料名

顔料含有量 [wt％ ]Sample 00％

Sample 22％

Sample 44％ードがあるが，試料に使用したグレードは MG 03 B である．
これはポリプロピレンの中でも透明度と平滑度が高いものである．ポリプロピレンに添加する顔料の量が増すに連れて試料は徐々に透明度が減少し，見た目の色も乳白色から不透明白色に近づく．
本研究で使用した試料の種類を表１に示す．顔料を添加していない Sample 0 の他に，顔料の質量パーセント濃度
が 2 % の Sample 2，および 4％試料 Sample 4 の計３種類の透明度の試料を作製した．また各々４枚ずつ試料を作製し，同じ透明度の試料を重ね合わせて使用することで試料の見た目の厚さを変化させることにした．このようにすれば，試料の見た目の厚さを 3 mm から 12 mm まで 3 mm 刻みで変 化 さ せ る こ と が 可 能 に な る． な お 顔 料 が 未 添 加 のSample 0 であっても，素材のポリプロピレン自体に濁りがあるため，完全な透明体というわけではない．
本手法の特徴は，測定試料の厚さによらず透明度の測定が可能なことである．そこで，これを確認するための実験を行った．
同一の測定試料に対して，１枚から４枚まで重ねること
で，厚さ 3 mm，6 mm，9 mm，12 mm の試料を作製した．
同一の試料を重ね合わせたのであるから，厚さは異なっていても単位厚さあたりの透明度は全て等しいと考えて良い．
このようにして表１の３種類の測定試料に対して，厚さの異なる測定試料を作製した．そしてそれぞれの場合において，格子像を投影して縞パターン画像を取り込んだ．なお
試料表面は平滑であるため，光の散乱は主に試料内部で発生していると考えた．
各々の試料の場合において，厚さを変化させたときの縞パターン画像の光強度の変化を調べた．図３は，図２⒜のy 方向 128 画素全体の光強度の平均値を，x 方向の画素に対図３して表したものである．図３より３種類の試料全てにおい

各試料において試料厚さを変えたときの縞パターン投影像の光強度て，厚さが増大するにしたがい画像が一様に明るくなっていくことが分かる．ところがコントラスト成分は，厚さが変化しても変化していないように見える．また試料に添加に対してプロットしたものを図４に示す．試料の厚さが増している顔料が増加するにしたがい画像が一様に明るくな

大し画像全体が明るくなっても，図４から同一の種類の試っており，これは顔料の添加量が増すに連れて試料が白濁料であればコントラスト値 C の差異は１階調以下であるこして見えることからも明らかな現象である．

とが分かる．この実験結果より，本手法は測定試料の厚さ

第２章で提案した手法を用いて，図３からコントラスト
値 C を算出した．算出したコントラスト値 C を試料の厚さの影響を受けずに単位厚さあたりの透明度の測定が可能であることが確認できた．

− 11 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図４

図５

試料厚さを変えたときの縞パターンのコントラスト値 C の比較

市販の濁度計による測定結果

４．市販のヘーズメータによる測定

５．肌の透明度の測定

我々の提案する透明度測定法が有用な手法であることを

これまでの実験結果から，本測定法は透明度の低い物体確認するために，市販のヘーズメータ（日本電色工業，の透明度を厚さに依存せずに測定できることが確認できた．

NDH 5000）でも同一の試料を測定した．

そこで本手法を用いて，実際に人間の肌の透明度を測定し市販のヘーズメータでは，曇り度（ヘーズ）を規格 3）にてみた．

基づき測定している．曇り度の定義は，全光線透過光に対測定試料は，成人男性の手の甲である．肌の透明度を変する拡散透過光の割合である．試料を透過した光を測定し化させるために，パウダーファウンデーションを塗布し，て曇り度を求めているので，曇り度は試料の厚さの影響を

その濃さを変化させることにした．ファウンデーションを受けてしまう．このため曇り度は，我々の提案する手法で濃く塗布するほど，肌の表面にファウンデーションが厚く測定している単位厚さ当たりの透明度とは，異なったもの

付着し，透明度が低くなると考えたからである．肌に何もとなる．

塗布していない０回から，パフに付けたファウンデーショ

図 ５ に 市 販 の ヘ ー ズ メ ー タ に よ る 測 定 結 果 を 示 す．

ンを，１回塗布するごとに縞パターンを投影し，画像を撮Sample 0 では，試料厚さが増大するにしたがい曇り度も増影した．最終的にファウンデーションは，15 回まで塗布大している．この結果より，曇り度と透明度は異なる概念

した．

であり，市販のヘーズメータでは試料の厚さに依存してし縞パターンを投影したときの代表的な画像の比較を図６

まい，単位厚さあたりの透明度が測定できないことが分かに示す．ファウンデーションを塗布していない⒜から最もる．また Sample 2 と Sample 4 では，試料が厚くなると曇

濃い⒠まで，徐々にコントラストが高くなっているようでり度がほぼ 100 % と測定されている．これは市販のヘーズある．しかし⒜～⒠の画像の比較からだけでは，各々のコメータでは，これ以上に濁った試料は測定できないことをントラストの差異を定量的に比較することはできない．
そこで図６の各画像からコントラスト値 C を算出した．

示している．このことより，我々の提案する手法は，透明度の低い試料の測定に対してより有用であるといえる．

図６

この結果を図７に示す．図７から，ファウンデーションの

手の甲への縞パターンの投影像− 12 −

肌の透明感を評価する測定手法および測定システムの開発

肌に縞パターンを投影し，そのコントラストを測定することを提案した．半透明樹脂板および人間の肌を測定試料として用い，縞パターンを投影したときのコントラストを測定する実験をおこなった結果，以下のことが明らかとなった．
⑴

本手法による透明度測定は，測定試料の厚さの影響を受けないこと．
⑵

本手法を用いると，市販のヘーズメータでは測定できないような透明度の低い試料の透明度が測定できること．
⑶
図７

肌の透明度とコントラストとの関係

見た目では判断が難しい肌の透明度の差異が判定できること．
今後の課題は，人間の肌の透明度と透明感との関係を，塗布回数が少ない場合は，塗布回数が増す，すなわち肌の定量的に評価する方法を模索し，新たな評価方法の確立を

透明度が低くなるにしたがって，投影された縞パターンの目指すことである．その上で，肌の透明感を容易に測定す

コントラストが向上していることが分かる．しかし塗布回ることが可能な，新規的な測定システムを装置化したいと数が７回あたりから，回数を増やしてもコントラストの向考えている．

上は見られない．これはファウンデーションの厚さが充分に厚くなったため，肌が透けなくなってしまったからだと（参考文献）

考えられる．以上の実験結果から，本手法を用いて見た目

１）三井東圧化学株式会社：「透明樹脂成形物の白濁度測では判断が難しい肌の透明度の差異が，測定できることが定方法及び装置」，特開平 7 - 333161 号，1995 - 12 - 22．
２）日立造船株式会社：「水の濁度測定方法および濁度測示されたといえる．

６．結定装置」，特開平 7 - 280792 号，1995 - 10 - 27．

言３）日本工業規格：「プラスチック－透明材料のヘーズの本報告では，人間の肌の透明度を評価する手法として，− 13 −

求め方」，JIS K 7136，2000 .

体液中グルコースがトリガーとなり創傷部位を被覆・修復する新規モイストヒーリング剤の開発
大阪大学基礎工学研究科

境慎 司

Moist wound healing is an approach to wound care under moistened condition given by dressings. The approach iseffective for rapid healing with reduced scarring. The motivation of our project is to develop a novel wound dressing formoist wound healing. Our strategies to use the molecules contained in exudate as a trigger of in situ hydrogelation forcovering wounds for giving moistened condition. In this report we investigated the feasibility of a horseradish peroxidase(HRP)-catalyzed hydrogelation system for aqueous solutions of polymers using an alginate derivative bearing phenolichydroxyl moieties (Alg-Ph). We tried to supply the H2O2 necessary for the HRP-catalyzed reaction through glucose
oxidase (GOx)-catalyzed oxidation of glucose contained in serum. The possibility of the system was demonstrated by thehydrogelation of the mixture solution of Alg-Ph, HRP, GOx on the nonwoven mats containing human serum. The timerequired for gelation of the Alg-Ph solution containing HRP and GOx was variable within 1 min by changing the contentsof enzymes at 4.6 mM glucose. In addition, the resultant hydrogel had an antimicrobial property. These results indicate thegreat potential of the glucose-triggered hydrogelation system for moist wound healing.

１．緒

創傷部位を良好に被覆することは難しい。

言

このように使用時に既に成形されているドレッシング材

けがやヤケドにより生じる創傷部位が傷跡として残ると、に対して、溶液状態で創傷部位に塗布し、その後患部でゲ部位によっては常に他人の視線を気にする必要がでるなど、ルを形成させるハイドロジェル・ドレッシング材の検討・

社会生活において患者は精神的負担を背負うこととなる。

開発も行われている。このタイプのドレッシング材は複雑

そのような患者を減らすために、創傷部位の傷跡を残りにな形状の創傷部位にもフィットさせることが可能であり、くくするさまざまな治療法の開発が進められている。

さらに広い面積の創傷部位にも容易に適用可能であるとい

近年、創傷部位の修復を促進し傷跡をより残りにくくす

った利点を有している。これまでに、光架橋性の官能基をる治療法として、モイストヒーリングの有効性が広く認知導入したキトサン水溶液を患部に塗布した後に紫外光を照されるようになっている 。モイストヒーリングとは、傷射してゲルを形成させる方法 2）や、酸化アルギン酸水溶液

口に滲出してくる体液を乾かさずに保持して組織の再生をとゼラチン水溶液を患部に塗布する直前に混合し、患部で早める方法であり、傷跡が残りにくかったり、患部の乾燥ゲルを形成させる方法 3）などが報告されている。

1）に起因する痛みが少なかったりといった利点も有している。

本研究課題では、生体適合性の高いアルギン酸やヒアル

そのための創傷被覆材としてはニチバン㈱のビューゲルやロン酸、ゼラチン、ポリビニルアルコールなどの誘導体溶

東洋化学㈱のハイドロヘルプなどがフィルム状の製品とし液を患部に塗布し、体液から供給されるグルコースをトリてすでに市販されている。また、医療現場ではハイドロ

ガーとしてゲル化を進行させることで創傷部位を被覆する

ジェル・ドレッシング材として数種が使用されている。こハイドロジェル・ドレッシング材の開発を試みた。この反れらは創傷部位の修復に有効であることが実証されている応に必要な多糖誘導体は、フェノール性水酸基（Ph 基）を一方で、使用時にはすでに整形されているため、広範囲の導入したものであり、過酸化水素を消費して進行する西洋

傷には適用が難しいことや、複雑な形状の創傷部位では傷

ワサビ由来ペルオキシダーゼ（HRP）の酵素反応により架の深い部分と接触できない部分が生じるなどの欠点がある。

橋される。グルコースをトリガーとする仕組みとして、グ

例えば、褥瘡（床ずれ）や糖尿病に由来する皮膚潰瘍のよルコースオキシダーゼ（GOx）を HRP ならびに多糖誘導体

うな比較的広範囲かつ 3 次元的にも複雑な形状をしていると同一系内に仕込むことで、グルコースから過酸化水素を発生させることを試みた（図１）。
本稿では、GOx と HRP の酵素反応を経て得られるゲル

Development of dressings for moist
wound healing in situ gellable through thereaction triggered by plasma glucose
Shinji Sakai
Department of Materials Science andEngineering, Osaka Universityのゲル化所用時間の制御ならびに GOx の酵素反応を介さない過酸化水素を直接反応系に添加して得られるゲルとのゲル化特性の比較、得られるゲルの有する抗菌性に関する検討結果を報告する。

− 14 −

体液中グルコースがトリガーとなり創傷部位を被覆・修復する新規モイストヒーリング剤の開発

２. ４

ジチラミン結合形成の測定

Ph 基間の架橋形成反応の進行度合いを評価するために、
Ph 基間の結合の形成によって生じるジチラミン結合の蛍光測定を行った（excitation 315 nm，emission 410 nm）。この測定では、1 . 5 %（w/v）の Alg-Ph を溶解するリン酸緩衝 液（pH 7 . 4）を 500 mL ず つ プ ラ ス チ ッ ク チ ュ ー ブ に 入れ、ここに 111 mL ずつの HRP と GOx 水溶液を添加した後、56 mL のグルコース水溶液を添加して反応を開始した。撹
図１ GOx と HRP の酵素反応を経るフェノール性水酸基導入
分子間の架橋形成反応模式図 .

２．実
２.１

拌後すぐに、96 ウェルのブラックウェルプレートに 200 mL
注ぎ、蛍光の経時変化を測定した。

２. ５

験

ゲル化所要時間の測定

Alg-Ph 溶液のゲル化所要時間は、以下に示す既報の方

Ph 基導入アルギン酸の合成

法 5）にしたがって測定した。1 . 1 %（w/v）の Alg-Ph を溶Ph 基導入アルギン酸（Alg-Ph）は、以下に示す既報の4）解するリン酸緩衝液（pH 7 . 4）を 24 ウェルプレートに各ウ

方法 によりアルギン酸ナトリウムとチラミン塩酸塩を

ェル 450 mL ずつ分注し、そこに 100 mL の HRP と GOx 混合

pH 6 . 0 の 50 mM 2 - モルホリノエタンスルホン酸緩衝液中水溶液 100 mL を添加するとともに、マグネチックスターラ

で、水溶性カルボジイミドと N- ヒドロキシスルホスクシーを用いて撹拌した。次いで撹拌下、50 mL のグルコース

ンイミドを用いて縮合させて作製した。なお、本研究で使水溶液を添加し、溶液表面が盛り上がり、明らかに溶液状用したアルギン酸誘導対中の Ph 基の含有量はアルギン酸

態と異なる挙動を示した時間までをゲル化に要した時間と中のウロン酸 100 ユニットあたり 2 個であった。また同様した。

の方法により Ph 基を導入したポリビニルアルコール誘導

２. ６体（PVA-Ph）も作製した。

ゲルの力学的特性測定

1 . 5 %（w/v）の Alg-Ph 水溶液を 24 ウェルプレートの各

２. ２

GOxとHRP の反応を経るゲル形成の確認

ウェルに 1 . 5 mL ずつ分注した。0 . 32 mL の GOx と HRP の

図１に示した GOx と HRP の酵素反応を経るフェノール混合溶液を添加した後、0 . 16 mL のグルコース溶液を添加

性水酸基の架橋によるゲル形成の可否を確認するために、して 10 秒間撹拌した。ゲル化する前に撹拌子を取り出し、

0 . 75 %（w/v）の Alg-Ph 水溶液にグルコースを 4 . 6 mM と37℃の条件下で 1 時間もしくは 24 時間静置した。ゲルの圧なるようにガラス瓶に注いだ。この溶液に、GOx（0 . 8

縮−反発力の測定は卓上型材料試験装置（EZ-test，
島津製）

mL/mL）と HRP（15 U/mL）を片方もしくは両方添加し、を用いて行った。

10 分後に瓶の上下を逆さまにすることでゲル化の確認を

２. ７

行った。

ゲルの抗菌性測定

GOx の作用によりグルコースより過酸化水素が発生す

２. ３

体液との接触によるゲル形成評価

る。このため、発生する過酸化水素の作用により形成しヒト血清中に含まれるグルコースによってゲル化可能でたゲルが抗菌性を有することが期待される。これを確かあるかを評価するために、折りたたんだ実験用不織布シー

め る た め に、7 %（w/w）PVA-Ph、HRP 0 . 5 U/mL HRP、ト（0 . 28 g）に 5 mL のヒト血清（Sigma 社より入手）を含ま25 U/mL GOx を含む水溶液に 4 . 6 mM となるようにグルコ

せ 37℃に保温した。この不織布シート上に Alg-Ph、GOx、ースを添加してゲルを作製した。このゲルを雑木林から採HRP を そ れ ぞ れ 3 %（w/v）
、100 U/mL、100 U/mL で 含取した腐葉土に水を加えて得られた上澄み液を塗布したポむ水溶液に微量のメチレンブルーを添加したものを滴下し、リペプトン、イーストエクストラクト、グルコースを含む

10 分後にゲル化確認を行った。

PYG 寒天培地上に置き、25℃に保温することで抗菌性の血液と接触することによるゲル化の可否を評価するために、マウス（雄，6 週齢）の静脈を傷つけ出血させた。こ

評価を行った。コントロールとして GOx を用いずに過酸
化水素の添加によって得られるゲルを用いた。

の患部に上記と同様の組成の Alg-Ph 溶液を滴下し、ゲル３．結化の確認を行った。なお、本実験は、大阪大学動物実験委
員会の承認のもと、動物実験に関わるガイドラインを遵守

３.１

して実施した。

果

GOxとHRP の反応を経るゲル形成

グルコースを溶解させた Alg-Ph 水溶液に GOx と HRP の− 15 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

いずれか一方を溶解させただけでは、溶液はゲル化するこさせた場合の、3 成分混合直後から 2 分間のジチラミン形とはなかった（図２）。一方で、GOx と HRP を両方添加し成に起因する蛍光の強度増加速度変化を示した。GOx のた場合にはゲルが形成した。この結果は、GOx の反応に濃度が 0 . 8 U/mL の条件では、HRP の濃度を 1 から 15 U/より生成した H 2 O 2 を消費する HRP の反応によりフェノー

mL まで増加させてもジチラミン形成初速度に変化は無か

ル性水酸基同士の架橋とそれによるゲル化が可能であるこった。一方で、GOx の濃度を 0 . 8 から 8 . 3 U/mL へ増加さとを示している。

せるとジチラミンの結合形成速度も約 10 倍向上した。

ヒトの体液と接触することでゲルを形成可能であるかど

図６にゲル化所要時間に与える各成分濃度の影響を示し

うかを評価するために、ヒトの血清（血糖値 6 . 1 mM）を含た。グルコース濃度が 4 . 6 mM よりも高い範囲では、ゲルませた不織布に Alg-Ph、GOx、HRP の混合溶液を塗布した。

化所要時間に対する HRP 濃度の明確な影響は確認されな

塗布後、約 30 秒で図３に示すようにピンセットで持ち上かった。しかし、1 . 4 mM においては 1 U/mL でゲル化にげられる強度を有するゲルが形成した。さらに、血液と接約 400 秒要したのに対し、15 U/mL では約 150 秒に短縮さ

触することでゲル化が可能かどうかを確認するために、マれた⒜。また、ジチラミン結合形成評価の結果と同じく、ウスの出血部位に溶液を塗布したところ、Alg-Ph 溶液単GOx の濃度の増加と共にゲル化所要時間は減少し、8 . 3 U/

独ではゲルが形成しなかったが、GOx と HRP を混合した

mL では 14 秒でゲル化した⒝。

溶液ではゲルが形成した（図４）。

３. ３ゲルの力学的特性評価

３. ２ ジチラミン結合の形成評価とゲル化所要時間の測定

成する過酸化水素を消費して得られたゲルおよび、直接

図７に 4 . 6 mM のグルコースから GOx の反応により生

図５にヒトの正常血糖値とほぼ同じとなるようにグルコ

4 . 6 mM となるように過酸化水素を添加して得られたゲルース濃度を 4 . 6 mM 一定として GOx と HRP の濃度を変化を圧縮した際の反発力を測定した結果を示した。反応開始

図２ グルコース含有 Alg-Ph 水溶液が HRP と GOx の存在下でのみ形成したゲル（右端）．

図４ マウスの出血部位で GOx と HRP の酵素反応を経て形成したゲル .

図３ ヒト血清を染みこませた不織布上で GOx と HRP の酵素
反応を経て形成したゲル .

図５ GOx と HRP の濃度とジチラミンの形成初速度（IFIR）の相関．グルコース濃度 : 4.6 mM に固定 .

− 16 −

体液中グルコースがトリガーとなり創傷部位を被覆・修復する新規モイストヒーリング剤の開発

1 時間後においては、ゲル間に顕著な差はなかった。24 時

３. ４ゲルの抗菌性評価

間後には GOx の反応により過酸化水素を供給して得られ

図８に腐葉土と混ぜた水の上澄みを塗布した寒天培地のたゲルの 2 mm 圧縮時の応力が 1 時間後に測定した値の約

経時変化の様子を示す。PVA-Ph ゲルを形成させていない

10 倍に達した。これに対して、過酸化水素を直接添加し寒天培地は菌体・微生物の増殖により全体的に白くなった。

て得られたゲルは 24 時間後も 1 時間後とほぼ同じ挙動を示

一方で、GOx とグルコースから過酸化水素を発生させてした。

得られたゲルの表面には白くならない領域が 115 時間経過後も存在していた。これに対して、GOx によらず直接過酸化水素を添加してゲルを形成させたものでは、培養開始
16 時間後までは GOx を含むゲルと同じ程度の白くならな
い領域が存在したものの、その大きさは時間経過と共に減
少し、40 時間後にはなくなった。

４．考察

本研究課題では、体液と接触すると患部でヒドロゲルを形成し、さらに創傷治癒を促進する新しいモイストヒーリ

図６ ⒜グルコース，⒜ HRP と⒝ GOx 濃度とゲル化所要時間の相関 .

図 ７ GOx と HRP の 酵 素 反 応 を 経 て 得 ら れ た ゲ ル お よ び
H2O2 を直接添加して得られたゲルの圧縮−反発力特性の経時変化 .

図８ PYG 寒天培地上に腐葉土抽出水溶液を塗布し、過酸化水素の直接添加および GOx の反応によりグルコースより過酸化水素を生成させて形成させたゲルを留置した後の経時変化．

− 17 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

ング剤の開発を目的としている。これまで著者らが取りて徐々に過酸化水素を生成しているためだと考えられる。

組んできたのは、フェノール性水酸基を導入した高分子

創傷面に適用した場合にも、細菌の感染を防がなくてはなの水溶液に HRP を溶解させ、そこに過酸化水素を直接添らない創面から体液が滲出している状況では、体液中のグ加することでゲルを形成させるものであった。これに対しルコースを消費しながら持続的に過酸化水素を生成し、抗て、本研究においてグルコースから過酸化水素を生成す

菌機能を発揮することが期待される。なお、抗菌性のみでる GOx の酵素反応を用いると、体液中に存在するグルコなく過酸化水素の細胞毒性により、治癒が遅れるのではな

ースをトリガーとしてヒドロゲルを形成させることが可

いかとの懸念がされるところであるが、これまでにラット能であることが明らかになった（図３，４）。また、GOx やを用いて市販のモイストヒーリング材と全層・分層欠損創

HRP の濃度を制御することによってゲル化に要する時間

傷治癒に要する期間を比較したところ、ほぼ同じ期間で治を制御することができ、数十秒でゲル化できるような条件

癒することを確認しており（データ未掲載）、その影響はを見出すこともできた。

ないものと考えられる。おそらく、発生している過酸化水

図５に示したジチラミン結合の形成に関する検討におい素の量が微量であることと、生体組織側に放出された過酸て、グルコース濃度 4 . 6 mM、GOx 濃度 0 . 8 U/mL の場合に、化水素は、生体に存在するカタラーゼの作用により迅速に

HRP 濃度を変化させても結合形成初速度に差が生じなか分解されているためと考えられる。
本検討で得られた結果は、溶液状態で患部に塗布すると、った結果は、図１に示した反応経路において GOx の反応が律速段階になっていたことを示している。ゲル化時間を患部に存在する体液と反応してゲル化し、創面を覆うこと測定した図６に示した結果において、4 . 6 mM 以上のグルで創傷治癒を促進する新しいモイストヒーリング剤ができ

コース濃度では HRP 濃度が 1 U/mL と 15 U/mL の場合にる可能性を示している。今後、より詳細に実験動物を用いおいてゲル化時間に差が生なく一方で、グルコース濃度た治癒に関する検討を行い、新しいモイストヒーリング剤

1 . 4 mM の場合には HRP 濃度 15 U/mL の条件で明らかにゲとしての実用化の可能性を評価していきたい。

ル化所要時間が短かった結果も、GOx 反応が律速であっ（引用文献）たことを示している。
ゲルの力学的特性評価において、GOx の反応を介して

１）Sibbald RG, Goodman L, Woo KY, Krasner DL, Smart

過酸化水素を供給した系で反応開始 1 時間目から 24 時間目

H, Tariq G, Ayello EA, Burrell RE, Keast DH, Mayerまでに圧縮に対する反発力が大きく向上した理由は、1 時

D, Norton L, Salcido RS,: Special considerations in

間経過時点でもまだ未反応のグルコースが存在し、その後

wound bed preparation 2011 : an update, Adv. Skin

も徐々に過酸化水素が生成した結果、徐々に HRP による

Wound Care, 24 , 415 - 436 , 2011 .

フェノール性水酸基同士の架橋が進行していったためと考２）Lu G, Ling K, Zhao P, Xu Z, Deng C, Zheng H,

えられる。なお、GOx の反応において 1 分子のグルコース

Huang J, Chen J,: A novel in situ-formed hydrogelから 1 分子の過酸化水素が生成するため、系内のグルコー

wound dressing by the photocross-linking of a chitosan

スが完全に過酸化水素に変換された場合には、4 . 6 mM のderivative. Wound Repair Regen., 18 , 70 - 79 , 2010 .

過酸化水素が発生する。これと同量の過酸化水素を同じ

３）Balakrishnan B, Mohanty M, Umashankar PR,

HRP 濃度下で添加したにも関わらず GOx を用いて得られJayakrishnan A,: Evaluation of an in situ forming

たゲルの反発力が過酸化水素を直接添加して得られたゲルhydrogel wound dressing based on oxidized alginate

よりも著しく大きな値を示した理由は、ゆっくりと反応

and gelatin. Biomaterials 26 , 6335 - 6342 , 2005 .

が進行したために、ゲル内の分子構造がより均質なもの

４）Sakai S, Kawakami K,: Synthesis and characterizationとなったためと考えられる。ゲル化機構は異なるものの、

of both ionically and enzymatically crosslinkable

Viela らは大豆蛋白抽出物とジェランガムの混合溶液をカ

alginate. Acta Biomater., 3 , 495 - 501 , 2007 .

ルシウムイオンでゲル化させたところ、ゲル化が早いほど

５）Sakai S, Hirose K, Taguchi K, Ogushi Y, Kawakami
K,: An injectable, in situ enzymatically gellable, gelatin

不均質なゲルが形成したことを報告している 。
6）derivative for drug delivery and tissue engineering.

ゲルの抗菌性評価において、過酸化水素を直接添加してBiomaterials 30 , 3371 - 3377 , 2009 .

得られたゲルの周囲では作製後しばらくしか周囲での菌体・微生物の増殖が抑制されなかった。一方で GOx を用

６）Viela JAP, Cavallieri ÂLF, Cunha RL,: The influence

いてゲル化させたゲルの周囲ではより長期間にわたり増殖of gelation rate on the physical properties/structureが抑制された（図８）。この違いは、ゲル形成後も GOx がof salt-induced gels of soy protein isolate-gellan gum.

活性を有しており寒天培地に含まれるグルコースを消費しFood. Hydrocolloid, 25 , 1710 - 1708 , 2011 .

− 18 −

毛包器官培養法を用いた育毛促進作用を持つ天然成分の探索

秋田大学大学院医学系研究科分子機能学・代謝機能学講座

杉 山

俊 博

The glechoma hederacea subsp. grandis (G. grandis) is used as a herbal medicine and is supposed that the extract at
the time of the bloom shade-drying is effective against a child's convulsion. Moreover, it may be considered as reduction ofblood sugar level. In this study, the clinical test of the hair growth facilitatory effect of the G. grandis extract in people during
one to three years was found remarkable improvement and a little improvement by evaluation at 95% (41 persons among 43
persons). In a mouse, the sex difference was seen. With the mouse, the tendency for hair growth was promoted comparedwith a control (physiological saline). Furthermore, we used the hair follicle organ culture system for the hair growthpromoting substance from G. grandis extract. As a result, G. grandis in the growth phase after the bloom was remarkable
growth effect, and found out having the remarkable hair growth effect in a fraction of aqueous phase from the extract
especially. This aims at the establishment of the hair regenerative technology which utilizes the natural plant, G. grandis.
It is possible to apply to the baldness and the alopecia caused by various causes, and the depilation prevention action,
trichogenous, and the hair restoration action improve synergistic and it is effective as the external application medicine forthe head with high safety compared with the scalp.

１．緒る働きを持つことを発見した。

言４）育毛剤として、循環改善剤（ミノキシジル）・飲むタイ
プ育毛剤「プロペシア（フィナステリド）」ホルモン・

カキドオシとは、シソ科カキドオシ属の植物であって、
別名カントリソウ、生薬名連銭草とも呼ばれている。本研

DHA、IL- 1・ハーブエキスなど合成化合物から天然抽究の原料となるカキドオシは古くから生薬・薬草として利出物まで種々である。大手３社が国内出荷総額 350 億円

用され、開花時に採取したものを日陰干しにして、それをの３分の２以上を占めている。

煎じて飲むことで生薬・薬草の効果を得ていた。本研究は、本研究では、天然由来のカキドオシから得られたカキド

ツルの成長が著しくなる開花後の成長期にあたるカキドオ

オシ・エキスが非常に優れた発毛作用があることが判明し

シを原料とするエキスから著しい発毛効果を持つことを見た。本研究は、ツルの成長が著しくなる開花後の成長期に出した。

あたるカキドオシを原料とするエキスから有機相と水相に発毛等を促進する頭髪用剤としては、各種のものが知られている。国内での育毛剤・発毛剤の状況は次のようにま分画し、なかでも水相画分の分子量３kDa 未満に著しい発毛効果を持つことを見出した。

とめられる。

２．実

１）花王・ポーラ・資生堂・住友電工などでは毛をつくる
細胞を直接刺激する物質を使う新タイプの育毛剤の開２.１

験

カキドオシ・エキスの製法

発をねらっている。エピモルフィン・FGF- 5 S・DHA・

自宅で栽培しているカキドオシを開花後の成長期に、そIL- 1・TGF-b・b カテニンやリポ酸などが知られている。

の茎葉を刈り取り、軽く水洗いし、包丁等で約 5 cm の長２）武田薬品と藤沢薬品は、加齢による肥満・脱毛・性的さに切り揃え、その切断したカキドオシの茎葉の約 300 g

不全向けの生活改善薬を共同開発している。市場規模

を市販のジューサーミキサーに入れ、そこに 30 ml の蒸留

１千億円といわれる第二の「バイアグラ」「リアップ」

水を加えてカキドオシの形が見分けられなくなり、どろどをねらったものである。

ろした液状になるまでカキドオシの粉砕及びカキドオシ・

３）
協和発酵はリンゴに含まれるポリフェノールの一種「プエキスの抽出を行う。その後、どろどろした液体からカキ

ロアントシアニジン」は毛母細胞を増殖させて活性化す

ドオシ・エキスをガーゼ 4 枚でビーカーに濾し取る。最後に、遠心機を用い 8 , 600 ×g で 30 分間の遠心分離を行った。

Search of a natural substance with thehair growth using a hair follicle organ
culture Department of BiochemistryMetabolic Science
Toshihiro Sugiyama
Akita University Graduate School of
Medicine

遠心分離後の上清を天然成分のカキドオシ・エキスとして使用に供した。

２. ２

カキドオシ・エキス成分の分離調整法

脂溶性成分は、カキドオシ・エキスを、水飽和酢酸エチ
ルで 2 回抽出し、抽出した酢酸エチル相を減圧下で除去し、− 19 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

得られた固体を、少量のメタノール、エタノールで溶解しを付着させたまま切り離し採取する。図１に毛包器官培養た。さらに水を加えて、抽出に使用したカキドオシ・エキの実例を示す。

スと同量に調整した。
２. ４. ２

水溶性成分は、水飽和酢酸エチル抽出後の水相画分を凍結乾燥させて水を除き、もう一度カキドオシ・エキスと同量の水に溶解させた。

毛包の器官培養

6 well plate に Millicell-HA 培 養 プ レ ー ト イ ン サ ー ト をセットし、メンブレンを下面から２ml の培地で湿潤させた。PBS に浸した毛包を、各群髭毛包 20 本を無作為に選び、

２. ３ ヒトにおけるカキドオシ・エキスの発毛促進効果の臨床試験
ヒト頭髪塗布治験については、「秋田大学研究倫理規定」

ピンセットを用いてメンブレン上に移した。乾燥を避ける
ため、毛包組織が薄い液体皮膜で被われている事を確認し、
37 ºC，5 %CO 2 インキュベータ内で培養した。培養開始後、に基づいた申請をし、許可を得て行った。被験者はボラン

定期的に実体顕微鏡で写真を撮影した。それぞれの頬髯伸

ティア 43 名で行った。

長度に対する伸長本数の割合を示した。

実施方法：脱毛症に悩む被検者に、カキドオシ・エキスを

３．結

朝、晩のいずれか一日１回、頭頂部の脱毛部をお湯に浸果

軽く地肌にすり込むようにして塗布した。１ヶ月につき

３.１ ヒトにおけるカキドオシ・エキスの発毛促進効果の臨床試験

約１瓶（150 ml）を使用した。そして、１ヶ月ごとに発アンケートの結果を図２に示した。被験者の約３分の２

毛状態を経過観察した。この試験は平成 16 年３月からの被験者が「塗布前に比較して髪の毛が太くなった。抜け平成 19 年２月にかけて行い、それぞれの被験者の実施

毛が少なくなった。」という実感をもった（図２）。全員が期間は約１～２年間であった。

何らかの効果が見られ、そのうち２人は１年間の使用で約発毛の有用性を判定するために検査項目として①「自覚40％回復した。安全性上の問題は全く見られなかった。

したタオルで軽くふき取った後にカキドオシ・エキスを症状」、②「他覚症状」、および③「頭髪撮影」を行った。

３. ２ 毛包器官培養系でのカキドオシ・エキスの発毛促進効果試験

治験終了後、効果についてアンケートを実施した。

２. ４

毛包器官培養系での発毛促進効果試験

２. ４. １３. ２. １ カキドオシの収穫時期の違いによる毛包伸長度

マウス頬髭毛包の採取

髭が 1 . 0 mm 以上伸長した毛包の数は成長期のカキド

C 3 H/HeN マウスの頬部分の皮膚を切り取り、頬髭の根オシ・エキスの方は 13 本に対して開花期のそれは５本で、元から上部を切り除き、皮膚の裏側から毛包を周囲の組織

2 . 6 倍多くなった。この結果、開花期よりは成長期のカキ

図１

毛包器官培養の一例

図２

ヒトでのカキドオシ・エキス塗布による髪質の変化− 20 −

毛包器官培養法を用いた育毛促進作用を持つ天然成分の探索

図３

有機相画分と水相画分におけるマウス発毛効果

図４

ドオシ・エキスの方が強い発毛効果があることが分かった。
３. ２. ２

水相画分における有効成分の分子量検定４．考

有機相画分と水相画分における発毛効果

察

有効成分に関する研究に関して、メタノールにて溶出さ髭が 1 . 0 mm 以上伸長した毛包の数は有機相画分６本（14れる分画をさらにシリカゲルクロマトグラフィー、HPLC％）に対して、
水相画分 10 本（25％）であった。水相画分は、にて精製した発表１, ２）や、カキドオシ（連銭草）全草から

カキドオシ・エキス又は有機相画分に対して約２倍の伸長

水製エキス、メタノールエキス及びカキドオシ全草メタノ効果が観察された。この結果、発毛促進成分は水相画分にールエキスから抽出成分を分析し新規な配糖体を同定した多く存在することが判明した。髭を 1 mm 以上伸長させる

３, ４）

効果については、カキドオシ・エキスを 1 とした時、水溶ルを使用していることから、本研究の水相からの３kDa の性成分は２倍の効果があった（図３）。

有効成分とは明らかに異なる。また、これらの発表は、糖発表があった。いずれの報告も最初の抽出にメタノー尿病に有効な成分であり、育毛効果については記載がない。
３. ２. ３

水相画分における有効成分の分子量検定

さらに、連銭草はカキドオシの花期の全草を乾燥したもの

先に見いだした水相画分をさらに限外濾過法により有効

で、成長期の生のカキドオシとは全く異なるものである。

成分を分析した。スピンカラムにより分子量３kDa 以上と本研究では、開花した後に落花し、ツルが伸びて繁茂し始３kDa 未満の２分画を得た。マウス頬髯器官培養法を用いめるときから葉が枯れ始める成長期に育毛効果が最も高いて、分子量３kDa 以上と３kDa 未満の２分画の毛包伸長度ことを明らかにし、特許を取得した５）。

を測定した。髭が 1 . 0 mm 以上伸長した毛包の数は分子量

カキドオシによるメラニン合成抑制効果について著者ら

３kDa 未満の画分では 14 本に対して分子量３kDa 以上のは、カキドオシ・エキスおよび分子量３kDa 画分にはメラ

画分のそれは９本で、1 . 6 倍多くなった。この結果、発毛

ノーマのメラニン合成を阻害することを明らかにし、特許

促進成分は分子量３kDa 未満の水溶性画分に多く存在する

出願と論文発表を行った６, ７）。すなわち、メラニン合成量ことが判明した（図４）。

はカキドオシ・エキスの濃度依存的に細胞内で抑制された。

さらに、水抽出かつ３kDa 以上の分子量のカキドオシ

カキドオシはビチリゴマウスの白髪防止効果（メラニン量

成分はカキドオシ・エキスに対して 0 . 9 倍に減少していたの増加）があると主張する文献８）の内容とは反対の結果とが、３kDa 以下のカキドオシ成分には 1 . 4 倍の効果があっなった。

た。カキドオシの３kDa 以上の画分には、髭伸長作用を抑カキドオシの作用因子に関する研究はこれまで多数報告制することから有害な副作用成分が含まれている可能性がされている。カキドオシの効能に関する研究は、23 種のある。従来知られている発毛効果のある化合物は、非極性植物について、それぞれ、毛包内で発現が知られている増のものが多く、カキドオシの有効成分は異なる物質である

殖因子に対する個別の影響を検討した結果、白髪予防改善

可能性がある。

剤に含有される植物成分の中の１つにカキドオシが述べられている８）。カキドオシの抽出物（エキスに該当）が毛乳− 21 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

頭の増殖因子の発現を増加させる作用を奏することが記載

キスの３kDa の分子量を持つ有効成分がこれらのシグナルされている。23 種の植物について、それぞれ、毛包内で伝達系のいずれかの部位に関与している可能性は高い。一発現が知られている増殖因子に対する個別の影響が検討さ方、これらの因子を用いた毛髪再生の試みも報告されてきれている。解析に供した 23 種の植物のうち、カキドオシ

た 15 , 16）。今後は毛幹細胞・毛乳頭細胞，細胞成長因子などに着目すると、SCF（Stem cell factor）にのみ影響し、そを組み合わせた毛髪再生医工学の発展が期待される。

の他の因子には影響していない。23 種の植物が列挙され５．総ている中の１つとして、カキドオシが記載されているにす括ぎず、さらに、in vitro での解析の対象となっている増殖

成長期のカキドオシの葉、茎、根から得たエキスが、優因子のうち、SCF のみに影響していることが示されていれた発毛効果を有することを初めて見出した。人におけるるだけである。

カキドオシ・エキスの発毛促進効果の臨床試験において、毛乳頭が、上皮細胞との相互作用により、発毛を促進さ

１～３年間以内に顕著改善～やや改善が 95％（35 人中 33せることが文献 9 - 10 に記載されている。ほ乳類の皮膚に人）、つまり外観での評価に改善が見られた。さらに、ネ

おいては、毛嚢の上皮系の細胞群が毛乳頭との相互作用をズミ髭の毛包の器官培養系を用いてカキドオシの発毛促進10）介して増殖、分化し最終的に毛を形成する 。また、休止

効果について、カキドオシの抽出物が、有機溶媒により分期の毛包における毛芽を、毛乳頭との相互作用による活発

離後の水相画分に含まれる分子量３kDa 未満の抽出物であな分裂増殖により毛母細胞に分化させ、新しい毛髪を生むることを明らかにした。以上示した通り、本研究のカキド段階に至らせる作用が認められることになる 11）と記載しオシ・エキスを含有する発毛剤は、このように、極めて優ているが、実験例では当該薬剤をマウスに塗布して皮膚のれた発毛効果を示した。本研究によれば、カキドオシ・エ

黒化により発毛効果を観察したもので、決して細胞培養系

キス水相画分が毛根細胞ないし毛母細胞に作用してそれらで細胞間の相互作用を証明したものではない。これはあくを活性化するため、優れた発毛効果を得ることができる。

まで仮説であって科学的に証明されたものではない。毛根

男性型脱毛症の他、種々の原因により生じる薄毛や脱毛症

由来細胞にカツラの抽出物を添加して毛根由来細胞の増殖に適用可能で、脱毛防止作用及び発毛，育毛作用が相乗的を促進したという結果に過ぎず、決して発毛形成を証明しに向上し、且つ頭皮に対し安全性の高い頭部用外用剤を提ていない。

供することができる。

著者らは、カキドオシから得たエキスが、優れた発毛効果を有することを初めて見出した。さらに、カキドオシの（参考文献）

抽出物が、有機溶媒により分離後水相画分に含まれる分子１）山崎 律 他：連銭草の成分研究① . 日本生薬学会年会講
演要旨集 . 55，71，2008 .

量３kDa 未満の抽出物であることを明らかにした。
これまでの知見から毛幹細胞は単独では毛髪形成を行う

２）野原穏弘他：連銭草の成分研究② . 日本生薬学会年会
講演要旨集 . 55，72，2008 .

ことが出来ず、真皮系細胞である毛乳頭細胞と協調的に働くことで毛髪の発生・再生を行う事が明らかとなっている。

３）角田利枝他：カキドオシの化学成分（第 3 報）フェノ

我々は、毛髪再生のためには毛幹細胞分離培養技術の確立

ール配糖体の化学構造について . 日本薬学今年会要旨集と同時に、毛髪誘導活性を持った毛乳頭細胞株の樹立が128（N 0 . 2），97，2008 .

重要であると考え、同細胞株の樹立を行ってきた（平成 11４）Yamauchi H, Kakuda R, Yaoita Y, Machida K, Kikuti～ 12 年度中小企業創造基盤技術研究事業）。その成果とし

M :Two new glycosides from the whole plants ofて、毛包細胞に対する特異的モノクローナル抗体の作製に

Glechoma hederacea L. Chem. Pharm. Bull., 55 , 346 347 , 2007 .

12）成功した 。また、毛組織には毛幹細胞が存在することを

５）出願者：杉山俊博、発明者：杉山俊博、永井繁春、夏証明した 13）。
毛髪の発生・成長・再生をコントロールしている因子

井美幸「カキドオシを主原料とする頭髪用剤」特願 2011 -については長い間不明であったが、ニワトリの羽毛形成

56753、特許登録：2012 年 11 月 6 日、特許第 5146789 号

過程や遺伝子改変マウスの解析から、Shh・Wnt・骨形成６）Qiao Z, Koizumi Y, Zhang M, Natsui M, Flores

因子（bone morphogenetic protein；BMP）
・上皮増殖因JM, Gao L, Yusa K, Koyota S, Sugiyama T :Anti-子（epidermal growth factor；EGF）、線維芽細胞増殖因

melanogenesis effect of Glechoma hederacea L. extract

子（fibroblast growth factor；FGF）など多くの細胞成長

on B 16 murine melanoma cells. Biosci. Biotech.

因子群が関与することが明らかとなってきた 14）。これらのBiochem., 76 , 1877 - 1883 , 2012 .

因子を介した表皮と間充織の相互作用が毛髪の発生や毛周

７）出願人：秋田大学、株式会社ドウシシャ、発明者：杉期の進行を制御していると考えられる。カキドオシ・エ

山俊博、小泉幸央、夏井美幸、佐野之康「メラニン生成− 22 −

毛包器官培養法を用いた育毛促進作用を持つ天然成分の探索抑制剤及びこれを含有する皮膚外用剤」特願2012-121636、

12）Hatakeyama, S., Ma, Y.-Z., Miura, N., Abe, S., Kameda,
T., Sakamoto, K., and Sugiyama, T. ( 2003 ) Production

出願日：2012年5月29日
８）出願人：ライオン株式会社、発明者：栗田 啓、西戸

of monoclonal antibodies recognizing human hair

真紀「白髪予防改善剤及び毛髪有効成分のスクリーニン

follicle keratinocytes. Hybrid Hybridomics, 22 , 127 - 130 .

グ方法」特開 2003 - 171240 号、出願日：2003 年 6 月 17 日

13）Kameda T, Hatakeyama S, Ma YZ, Kawarada Y,
Kawamata M, Terada K Sugiyama T,9）Hachiya A, Sriwiriyanont P, Kobayashi T, Nagasawa:Targeted

A, Yoshida H, Ohuchi A, Kitahara T, Visscher MO,

elimination of the follicular label-retaining cells by

Takema Y, Tsuboi R, Boissy RE :Stem cell factor-

photo-induced cell killing caused a defect on follicularrenewal on mice. Genes Cells, 7 , 923 - 931 , 2002 .

KIT signalling plays a pivotal role in regulating
pigmentation in mammalian hair. J. Pathol., 21 , 30 - 39 ,14）Paus R Cotsarelis G, :The biology of hair follicles. N
Engl J Med., 341 , 491 - 497 , 1999 .

2009 .
10）Randall VA, Jenner TJ, Hibberts NA, De Oliveira IO,

15）Sato N, Leopold PL Crysta 1 RG, :Induction of the hair

Vafaee T, Stem cell factor/c-Kit signalling in normal

growth phase in postnatal mice by localized transientand androgenetic alopecia hair follicles. J. Endocrinol.,expression of Sonic hedgehog. Clin. Invest., 104 , 855 -

197 , 11 - 23 , 2008 .

864 , 1999 .

11）出願人：株式会社資生堂、発明者：森 浩、鈴木良治、金16）Kishimoto J, Burgeson RE, Morgan BA, :Wnt

山敏司「毛髪の成長期誘導効果の検出方法」特開 2003 -signaling maintains the hair-inducing activity of the149230 号、出願日：2001 年 11 月 7 日

dermal papilla. Genes Dev., 14 , 1181 - 1185 , 2000 .

− 23 −

米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定およびその美白効果
新潟大学工学部機能材料工学科

谷 口

正 之

Rice bran, which is the residue from brown rice in the production of white rice, is one of the most abundant agricultural
by-products in Japan. After squeezing rice oil, the residual defatted rice bran powder contains a lot of proteinaceous
fractions as well as starchy and cellulosic polysaccharides. In this study, we investigated the purification and identificationof tyrosinase-inhibitory peptides obtained by hydrolyzing enzymatically the protein of rice bran.  The tyrosinase-inhibitory
peptides were purified from the enzymatic hydrolyzate by size-exclusion and hydrophobic chromatography. Three kinds oftyrosinase-inhibitory peptide were identified by MALDI TOF-MS analysis. The peptides showed the same monophenolaseinhibitory activity as that of arbutin as a control. In future, the tyrosinase-inhibitory peptides obtained from rice bran are
expected to be utilized as a cosmetic material.

１．緒

ラニン形成阻害機構に関する研究を継続する必要がある。

言

我々は最近、米糠タンパク質の酵素加水分解物から得た大豆、小麦などの穀類のタンパク質やその分解物中には、ペプチドに、チロシナーゼ阻害活性を見出した。本阻害成タンパク質分解酵素阻害作用、アンジオテンシン変換酵素

分は、鎖長 10 残基程度のペプチドと推定され、粗精製物

阻害作用（血圧降下作用）、コレステロール低下作用、抗のサンプルはタンパク質量として 2 µg 当たり約 10 % のチ菌作用などの生理活性成分が存在することが報告されていロシナーゼ活性を阻害した。一般によく利用されるチロシる。精白米や米糠のタンパク質中には、タンパク質分解酵

ナーゼ阻害剤であるコウジ酸は、1 µg 当たり 10 % のチロ素阻害作用を示すオリザシスタチンが存在することが報告

シナーゼ活性を阻害する。したがって、米糠タンパク質由されているが、一般的な酵素やアンジオテンシン変換酵素

来のチロシナーゼ阻害ペプチドは、現段階の粗精製物でも阻害剤以外の生理活性を示すタンパク質やペプチドに関す十分に商品化が可能な活性を有していると考えられる。
そこで本研究では、米糠タンパク質由来チロシナーゼ阻る報告はほとんどない。
一方、チロシナーゼは、メラニン合成経路における律速

害ペプチドを化粧品素材として実用化することを目指した酵素であり、L- チロシンから L- ドーパ、さらには L- ドー

基礎研究として、次 の ２ 点 に つ い て さ ら に 検討した7 − 9）。

パキノンへの２段階の反応を触媒する。メラニンの過剰生

すなわち、１）本チロシナーゼ阻害ペプチドの精製法を実

産は色素増加症を招くため、チロシナーゼ阻害剤は美白効験室規模で確立した。より効率的な手法を確立するために、果をもたらす化粧品などに利用されている。既存のチロシ

特に、プロテアーゼを用いた加水分解反応条件を最適化しナーゼ阻害剤として、ハイドロキノン、コウジ酸、アルブ

た。また、チロシナーゼを阻害するペプチドを精製し、質チン、グルタチオンなどが一部実用化されている。これら

量分析計（MALDI TOF-MS）を用いて同定した。２）本の低分子化合物は、顕著なチロシナーゼ阻害活性を示すが、チロシナーゼ阻害ペプチドのチロシナーゼ阻害活性を明ら

それらが有する強い細胞毒性や水分存在下での酸化によるかにした。また、本チロシナーゼ阻害ペプチドをマウス由活性低下に起因する問題点が指摘されている。近年、天然

来メラニン形成細胞（B 16 および B 16 F 10）などに添加し、物である植物、真菌、海藻由来の低分子有機化合物やペプ

細胞毒性とメラニン形成量について検討した。

チドがチロシナーゼ阻害活性を有することが、国内外にお２．実いて報告されている 1−6）。これらの新しい化合物は、上記の多くの問題点を解決する候補として期待されているが、２.１

研究段階であり、さらに、細胞毒性の有無と程度およびメ験

米タンパク質の酵素加水分解

酵素を用いた米糠タンパク質の加水分解条件を、酵素の種類と濃度、反応時間、可溶化 ･ 分解の程度などについて

P u r i f ic at i on a nd Ident i f ic at i on of
Tyrosinase-inhibitory Peptides from RiceProteins and Their Whitening Effects
Masayuki Taniguchi
Department of Materials Science andTechnology, Faculty of Engineering,
Niigata University

検討した。

２. ２

チロシナーゼ阻害ペプチドの精製とその同定

米糠タンパク質を、図１に示すようにキモトリプシンとトリプシンを用いて加水分解した後、遠心分離によって上澄液を得た。この上澄液を凍結乾燥して得られたサンプル− 24 −

米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定およびその美白効果

図１

米糠タンパク質の酵素加水分解とペプチドの精製の方法

同じように、酵素としてマッシュルームチロシナーゼ、基を米糠タンパク質酵素加水分解物とした。
次に、米糠タンパク質酵素加水分解物からチロシナー

質として L- ドーパを用いて、次のようにして測定した。図ゼ阻害ペプチドを、図１に示すように精製した。最初３に示す反応溶液を調製し、チロシナーゼ溶液を最後に添に 酵 素 加 水 分 解 物 を BioGel P- 6 Gel カ ラ ム と Superdex

加することによって酵素反応 を 開 始 し た。 反応開始後、

Peptide 10 / 300 GL カラムを用いたサイズ排除（ゲル濾過）

L- ドーバキノンが生成するに伴って 475 nm における吸光

クロマトグラフィーによって粗精製し、次に Cazenda CD-

度が、図３に示すようにほぼ直線的に上昇した。この際にC 18 カラムを用いた逆相クロマトグラフィーによって精密得られる直線の傾きをジフェノラーゼ活性と定義した。まに精製した。逆相クロマトグラフィーによって得られた各

た、阻害剤のジフェノラーゼ活性に及ぼす影響は、図３中ピークを分取し、同一のカラムを用いて再度精製し、それの式で示すように残存活性として表した。

ぞれほぼ単一のピークを得た。各ピークに含まれる阻害ペプチドを、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時

２. ４

間型質量分析（MALDI TOF-MS）を用いて同定した。

メラニン形成抑制効果の評価

メラニン形成細胞（B 16 および B 16 F 10）への細胞毒性とそのメラニン形成量に及ぼすチロシナーゼ阻害ペプチ

２. ３

チロシナーゼ阻害活性の測定

ドの影響を評価した。細胞毒性を検討するために、最初

モノフェノラーゼ活性は、酵素としてマッシュルームチ

にメラノーマ細胞を 96 ウェルプレートに 1 . 0 × 104 cells/

ロシナーゼ、基質として L- チロシンを用いて、次のようにwell となるように播種した。培養には 10％の FBS を加えして測定した。図２に示す反応溶液を調製し、チロシナー

た DMEM 培地を用いた。培養は、メラニン含量の測定

ゼ溶液を最後に添加することによって酵素反応を開始した。

の場合と同じように行い、72 時間目に cell counting kit- 8

反応開始後、L- ドーパキノンが形成し 475 nm における吸を用いて、450 nm における吸光度を測定することによっ

光度が図２のように上昇するが、モノフェノラーゼが阻害て生細胞数を測定した。メラニン含量の測定では、最初された場合には、吸光度の上昇が遅れた。この遅延時間をにメラノーマ細胞を 12 ウェルプレートに 1 . 0 × 104 cells/

ラグタイムとして図２に示すように求めた。阻害剤を添加

well となるように播種した。培養には 10％の FBS と 2 µM

しない場合のラグタイムの逆数をモノフェノラーゼ活性との a-Melanocyte stimulation hormone（a-MSH） を 加 え

して定義し、阻害剤のモノフェノラーゼ活性に及ぼす影響

た DMEM 培地を用いた。24 時間、培養を行った後に培地を、図２中の式で示す残存活性として表した。

交換し、サンプルを添加した。さらに 72 時間培養した後、次にジフェノラーゼ活性は、モノフェノラーゼの場合と細胞を回収して NaOH で細胞を溶解し、405 nm における

− 25 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

吸光度を測定することによってメラニン含量を測定した。

３．結
３.１

プシンを組み合わせた場合に、チロシナーゼ阻害活性が高い加水分解物が得られた。本研究では、図１に示すよう

果に各 60 mg のキモトリプシンとトリプシンを組み合わせて

米タンパク質加水分解物の調製

3 . 0 ｇの米糠タンパク質を 50℃で 6 時間加水分解したサン

各種プロテアーゼを用いて米糠タンパク質を加水分解しプルを調製し、以下の実験に用いた。

た結果、サーモライシン単独およびキモトリプシンとトリ

図２

図３

モノフェノラーゼ阻害活性の測定方法

ジフェノラーゼ阻害活性の測定方法− 26 −

米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定およびその美白効果

３. ２

チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定

フェノラーゼ阻害活性が検出されたが、No. 72 から No. 83

BioGel P- 6 Gel カラムを用いたサイズ排除クロマトグラの画分に比較的強いジフェノラーゼ阻害活性が検出でき

加水分解物を精製したた。そこで、No. 72 から No. 83 の画分をプールして、次の結果を図４に示す。得られた No. 60 から No. 100 の画分のSuperdex Peptide 10 / 300 GL カラムを用いたサイズ排除ク

チロシナーゼ阻害活性をモノフェノラーゼとジフェノラー

ロマトグラフィーによって、さらに精製した結果を図５にゼ阻害活性に分けて測定した。その結果、各画分にモノ示す。得られた各ピークを 11 の画分に分け、それぞれのフィーによって、米糠タンパク質

図４

サイズ排除クロマトグラフィーによるペプチドの精製

図５

疎水性クロマトグラフィーによるペプチドの精製− 27 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

画分のモノフェノラーゼ阻害活性を測定した結果、No. 9を示す。それぞれの画分がほぼ単一ピークになったことがの画分に強い阻害活性が検出された。この画分は、分子量わかった。そこで、各単一ピークに含まれる阻害ペプチド

マーカーであるビタミン B 12（MW 1855 Da）とグリシン三を、MALDI TOF-MS を用いて同定した結果、6 種類のペ量体（MW 189 Da）の溶出位置から、おおよその分子量がプチド（E、F、G、H 1、H 2 および J）を同定することがで200 − 2000 Da であると推定された。

きた。それぞれのペプチドは 7 ～ 9 残基のアミノ酸から構

次に、Cazenda CD-C 18 カラムを用いた逆相クロマトグ

成されるペプチドであった。

ラフィーによって、得られた No. 9 の画分を精密に精製した結果を図５に示す。この逆相クロマトグラフィーにおい３. ３

米糠由来ペプチドのチロシナーゼ活性て、A から O までの 15 のピークが得られた。そこで、各同定した 6 種類のペプチドを化学合成し、チロシナーゼ

ピーク画分のモノフェノラーゼ阻害活性を測定した結果、阻害活性を測定した。コントロールとしてチロシナーゼ

E、F、G、H、および J の画分に強い阻害活性が検出され活性を阻害することが既に報告されているコウジ酸、アた。それぞれのピーク画分を分取して、再度 Cazenda CD-

ルブチン、および TH 10 を用い、それらの阻害活性と比C 18 カラムを用いた逆相クロマトグラフィーによって精製較した。我々が報告した TH 10 は、Abu Ubeid らによっした。図６と図７はそれぞれピーク E と F の精製結果の例て報告された 10 残基のアミノ酸から構成されるペプチド

図６

画分 E の疎水性クロマトグラフィーによる精製

図７

画分 G の疎水性クロマトグラフィーによる精製− 28 −

米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と同定およびその美白効果

P 4（YRSRKYSSWY）1）と 7 残基が同一であるチロシナー

トール、オリザノール、フィチン酸などの生理活性物質のゼ阻害ペプチドである。各成分のモノフェノラーゼとジフ生産のための原料として利用されているが、大部分は有効ェノラーゼに対する阻害活性を、比較した結果を図８に示に利用されていない。本研究では、米糠タンパク質の有効す。コウジ酸は、低濃度でモノフェノラーゼとジフェノラ

利用を最終目的として、その酵素加水分解物からチロシナーゼ活性を阻害した。アルブチンは、モノフェノラーゼ活ーゼ阻害ペプチドを探索した。

性を阻害したが、ジフェノラーゼ活性を阻害しなかった。

チロシナーゼは、L- チロシンから L- ドーパ、さらには L-

TH 10 は、モノフェノラーゼ活性をアルブチンと同程度に

ドーパキノンへの２段階の反応を触媒するメラニン合成経阻害し、ジフェノラーゼ活性も阻害した。一方、ペプチド路における律速酵素である。このメラニンの過剰生産は色

E、G、および H 1 は、モノフェノラーゼ活性を阻害した素増加症を招くため、ハイドロキノン、コウジ酸、アルブが、その阻害活性は、アルブチンや TH 10 に比べて低かっチン、グルタチオンなどのチロシナーゼ阻害剤は美白効果た。また、ペプチド E、G、および H 1 は、ジフェノラーをもたらす化粧品素材として利用されている。これらの低ゼ活性をアルブチンと同様に阻害しなかった。

分子化合物は、顕著なチロシナーゼ阻害活性を示すが、それらが有する強い細胞毒性や酸化による活性低下などの問

３. ４

米由来ペプチドのメラニン形成阻害活性題点が指摘されている。そこで、国内外において、新しい

チロシナーゼ活性を阻害することが既に報告されている

チロシナーゼ阻害成分が、天然物である植物、真菌、海藻

コウジ酸、アルブチン、および TH 10 の細胞毒性を比較しなどから探索されており、いくつかの低分子有機化合物やた。100 mM 濃度で添加した場合には、コウジ酸によってペプチドがチロシナーゼ阻害活性を有することが報告され細胞は、約 40％増殖を阻害されたが、アルブチンや TH 10ている 1− 6）。

は、ほとんど細胞毒性を示さなかった。ペプチド E、G、本研究では、米糠タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプ

および H 1 のメラニン形成細胞に対する細胞毒性とそのメチドを化粧品素材として実用化することを目指した基礎

ラニン形成量に及ぼす影響は、現在検討中である。

研究として、本チロシナーゼ阻害ペプチドの調製法を実４．考験室規模で確立した。また、チロシナーゼを阻害するペ察

プチドをクロマトグラフィーなどの手法を用いて精製し、米糠は、精米中に派生する資源であり、食用油やイノシ

図８

MALDI TOF-MS を用いて同定した。同定したアミノ酸配米糠タンパク質由来ペプチドのチロシナーゼ阻害活性− 29 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

J. Agric. Food Chem., 57 , 4124 - 4129 ( 2009 ).

列に基づいて化学合成によって６種類のペプチドサンプルを調製し、それらのチロシナーゼ阻害活性を測定した。そ３）Lien, T.-F., Hsu, Y.-L., Lo, D.-Y. and Chiou, R. Y.-の結果、３種類のペプチドがアルブチンや TH 10 とほぼ同

Y.: Identification of an alkylhydroquinone from

じ程度にモノフェノラーゼを阻害することが明らかになっRhus succedanea as an inhibitor of tyrosinase andたmelanogenesis. J. Agric. Food Chem., 57 , 2200 - 2205

7−9）

。本チロシナーゼ阻害ペプチドのマウス由来メラニ( 2009 ).

ン形成細胞（B 16 および B 16 F 10）に対する細胞毒性とメ

４）Shirasugi, I., Kamada, M., Matsui, T., Sakakibara, Y.,

ラニン形成阻害効果については現在検討中である。
本研究によって、米糠タンパク質由来チロシナーゼ阻害

Liu, M-C, and Suiko, M.: Sulforaphane inhibited melaninペプチドが調製できることが示された。今後、これまでのsynthesis by regulating tyrosinase gene expression

結果を踏まえて、収率を考慮したペプチドの効率的な調製

in B 16 mouse melanoma cells. Biosci. Biotechnol.

法や簡便な粗精製法を確立する必要がある。また、チロシ

Biochem., 74 , 579 - 582 ( 2010 ).

ナーゼ阻害ペプチドとして、現時点では３種類が同定でき

５）Kim, J.-M., Ko, R.-K., Jung, D.-S., Kim, S.-S., Lee, N. H.:ているが、これまでに得られた結果から、さらに多くのペTyrosinase inhibitory constituents from the stems of

プチドが同定できる可能性が高い。米糠タンパク質由来チ

Maackia fauriei. Phytother. Res., 24 , 70 - 75 ( 2010 ).

ロシナーゼ阻害ペプチドを網羅的に同定し、それらのチロ

６）Liang, C.-H., Chou, T.-H., and Ding, H.-Y.: Inhibition of

シナーゼ阻害活性を測定することによって、アミノ酸配列

melanogensis by a novel origanoside from Origanumとチロシナーゼ阻害活性の関係を解明できる可能性も高い。

vulgare. J. Dematol. Sci., 57 , 170 - 177 ( 2010 ).

これらのチロシナーゼ阻害ペプチドのメラニン形成細胞に

７）富谷倫之，池田沙誉子，阿部貴子，落合秋人，田中孝

対する細胞毒性とメラニン形成阻害効果を明らかにできれ

明 , 谷口正之：米タンパク質加水分解物からの酵素阻害

ば、化粧品素材として有望な候補になると考えられる。

成分の精製とその構造解析．平成 22 年度日本食品工学会（東京），講演要旨集 p. 113（2010）.

（引用文献）

８）吉田久志，富谷倫之，落合秋人，田中孝明，谷口正之：

１）Abu Ubeid, A., Wang, Y., Zhao, L., and Hantash,

米由来ペプチドによるチロシナーゼ活性の阻害とメラニ

B. M.: Short-sequence oligopeptides with inhibitory

ン形成の抑制．平成 23 年度日本生物工学会（東京），講

activity against mushroom and human tyrosinase. J.

演要旨集 p. 148（2011）.
９）田中聖也 , 吉田久志，落合秋人，田中孝明，谷口正之：

Invest. Dermatol., 129 , 2242 - 2249 ( 2009 ).
２）Yoon, N. Y., Eom, T. K., Kim, M. M., and Kim, S.

米糠タンパク質酵素加水分解物中のチロシナーゼ阻害ペW.: Inhibitory effect of phlorotannins isolated from

プチドの精製と同定．2012 年度日本生物工学会（神戸），Ecklonia cava on mushroom tyrosinase activity and講演要旨集 p. 168（2012）.

melanin formation in mouse B 16 F 10 melanoma cells.

− 30 −

ウィントシグナルを制御する天然由来化粧品素材，
有効成分の探索千葉大学大学院 薬学研究院

當 銘

一 文

Wnt signaling is conserved in various species, and implicated in numerous aspects of development, cell biology, andphysiology. Particularly, it is involved in melanogenesis and hair inducing process including regeneration of hair follicle.
Thus, compounds that regulate Wnt signaling could be effective cosmetic agents for whitening or hair restoration. We
screened the plants and actinomycetes extracts from our natural resource library for Wnt signaling regulating naturalcompounds.  Activity-guided fractionation led to the isolation of new limonoid from Xylocarpus granatum and six
cardenolides from Calotropis gigantea as active compounds. Also, several active compounds such as macrolactams wereobtained from the fermented actinomycetes sampled from Chiba prefecture. These active compounds would be helpful andevidence-based cosmetic agents.

１．緒の重要性，さらにこれら二種の細胞間に作用する分泌性

言のシグナル因子が大きく関与することがトランスジェニ

ウィントシグナルは，動物の発生過程，その後の種々のックマウスやコンディショナルノックアウトマウスを用

組織・器官形成に至るまで多彩な役割を演じている．また，いた研究で明らかになりつつある 3，4）．毛包においてウ

がん，神経疾患などの疾患に加え，体内時計，再生医療にィントシグナル伝達分子が発現していることが知られて

1）

おいても重要な役割を担っている ．このようにさまざま

おり，皮膚が毛包へと分化する際，ウィントシグナルのな生命現象に関わるウィントシグナル経路であるが，その発現が重要な役割を果たすとの報告があり，毛包形成，シグナル経路を制御する化合物の化粧品分野への応用を考

毛髪生成に重要な役割を果たしていることが明らかにさえると，以下の理由から美白，育毛分野があげられる．

れている．従ってウィント亢進作用をもつ化合物には，

美白：肌の色は，表皮基底層に存在するメラノサイト（色育毛作用が期待される．

素細胞）などにより産生されるメラニン量や性状により

当研究室では，独自に構築した天然資源抽出物ライブラ

決められる．メラニンは，メラノサイト内に存在するメリー（熱帯産植物や放線菌などの抽出物）を対象として，

ラノソームにおいてチロシナーゼによる酸化反応によりウィントシグナル制御に関するスクリーニングを行ってき生成することが知られており，チロシナーゼの阻害はメた．その結果，ウィントシグナルを阻害，または亢進する

ラニン生成を抑制することができる．最近の研究により，抽出物を複数見出しており，それらから美白，または育毛

ウィントシグナルを阻害することで，チロシナーゼが抑作用を有する有効成分を見出し，その作用メカニズムを解

2）制されることが知られている ．従ってウィント阻害作

析することで，エビデンスに基づく化粧品素材を創製する

用を示す化合物には，美白作用が期待される．

ことを目的としている．

育毛：最近では脱毛の発症メカニズムについても分子レベ

２．実

ルで解明されつつある．毛髪の退縮に向かう機構については，アポトーシスによるものであることが明確になっ

２.１てきたが，休止していた毛包の発毛段階へのスイッチン

験

TCF/β-catenin 転写活性試験

TCF/b-catenin 転写活性をウィントシグナルの指標とし，グに関しては，以前から指摘されていた男性ホルモン（アTCF/LEF 結合領域を有するルシフェラーゼレポーター遺

ンドロゲン）の関与に加え，最近では，毛包上皮幹細胞

伝子（SuperTOPFlash）が安定発現した STF/ 293 細胞株の存在と，この幹細胞へシグナルを伝達する毛乳頭細胞を用いた．対数増殖期にある STF/ 293 細胞 5）を 96 穴白色
平 底 マ イ ク ロ プ レ ー ト に 各 ウ ェ ル 中 200 mL あ た り 3 ×
104 cells の密度で細胞を播種し，10 %FBS 含有 D-MEM 培
地中で 24 時間培養した．培地の除去後，種々の濃度の試

Exploration of natural cosmetic agentsthat regulate Wnt signaling pathway
Kazufumi Toume
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, Chiba University

料（植物エキス，分画後の画分，単離した化合物）を含有する 200 mL の培地を添加し 24 時間培養した．その後培地を取り除き，PBS で細胞を１回洗浄後，細胞溶解剤 Cell
Culture Lysis Reagent（プロメガ）を 20 mL 加え 30 分間振− 31 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

とうした．その後プレートと発光基質液（プロメガ）をマ

り活性成分の分画・精製を行った．構造は，核磁気共鳴

イクロプレートルミノメーター（サーモ社製ルミノスキャ（NMR）や質量分析（MS）等のスペクトル解析にて解析をンアセント）へセットしルシフェラーゼ活性を測定した．

行った．

なお，試料添加時のルシフェラーゼ遺伝子の発現量（化学３．結果及び考察

発光量）を指標として，TCF/b-catenin 転写活性すなわち
ウィントシグナル制御作用を評価した（図１）．STF/ 293
細胞は，John Hopkins 大学の Jeremy Nathans 教授よりご

３.１ Xylocarpus granatum から得られたウィント阻
害成分

恵与頂いた．

スクリーニング試験においてウィント阻害作用を示した
バングラデシュ産センダン科植物 X. granatum の葉部メ

２. ２

スクリーニング試験

タノール抽出物について活性を指標に分離精製を進めたとスクリーニングは，上記の TCF/b-catenin 転写活性を指ころ，4 種のリモノイド類（1 − 3 等）を単離した．スペク

標に当研究室で独自に採集，構築したタイ，インドネシア，

トルデータに基づく構造解析の結果，化合物 1，2 は新規

バングラデシュ産の植物エキスおよび当研究室で独自に分化合物であることが判明し，それぞれ xylogranin A（1）

離培養を行い構築した放線菌エキスからなるライブラリー

および B（2）と命名した．このうち化合物 2，3 は強いウを対象とした．なお本スクリーニング研究で用いた放線菌ィントシグナル阻害作用を示し，その IC 50 値はそれぞれ

は千葉県を中心に全国各地の土壌，海水，海泥などから分

48 . 9，54 . 2 nM であった．一方化合物 1 は活性を示さなか離したものである．

った．化合物 2，3 はオルトエステル基が存在するが，1 にはない．DFT 計算の解析の結果，活性を示す化合物 2，3 と，

２. ３

成分の分画，構造解析

1 は異なる安定構造を示し，この構造の違いが活性へ影響

上記スクリーニング試験において，顕著なウィントシグ

しているものと示唆された．

ナル制御作用を示した抽出物を選別し，活性を指標に溶媒強力な作用を示した 2 について本シグナルの亢進が知ら

分配，各種カラムクロマトグラフィー（Diaion HP- 20，シ

れているヒト大腸がん細胞（SW 480 細胞）における以下のリカゲル，ODS，Sephadex LH- 20，ODS HPLC 等）によ解析を行った．本シグナルにおける転写活性化因子である

図１

スクリーニングアッセイシステムおよび活性評価の概略

1

2
図２

X. granatum から単離したリモノイド化合物− 32 −

3

ウィントシグナルを制御する天然由来化粧品素材，有効成分の探索

b-catenin のタンパク質発現量を検討したところ，細胞全分配し，活性が認められた酢酸エチル可溶部について活性体，細胞質では顕著な変化は認められなかったが，核内に試験を指標として，シリカゲル，ODS カラムによる分画

おいては濃度依存的な減少が認められた（図３A）．また，を行った．その結果，6 種のカルデノライド類（4 － 9）を免疫染色法による b-catenin の局在について解析を行った

単離し，NMR 及び MS スペクトルデータの解析および文ところ，対照群では核内に存在していた b-catenin が，2 の献値との比較によりそれぞれの構造を決定した．これら 6添加により核内から消失する傾向が認められた（図３B）．

種の化合物は強力なウィントシグナル阻害作用を示し，そ以上のことから 2 は，核内の b-catenin を減少させることの IC 50 値は 0 . 7 − 3 . 8 nM であった．これら化合物のウィン

によりウィントシグナルを阻害するものと示唆された．

トシグナルへの作用は知られておらず，本研究により初め

さらにウィントシグナルの標的遺伝子である c-myc，て明らかとなった．

PPARd の発現量への 2 の影響を検討した．まず，ウエス

またこれらの化合物のうち，calotropin（7）について３

タンブロット法により，標的遺伝子産物の発現量を検討し種のヒト大腸がん細胞（DLD 1，HCT 116，SW 480）およたところ，200 nM の濃度で c-myc は細胞全体，核内におび非がん細胞（293，293 T）に対する毒性試験を行った．

い て，PPARd は 核 内 に お い て 減 少 が み ら れ た． ま た，

その結果，7 はとくに大腸がん細胞に対して顕著な細胞毒

mRNA の発現量をリアルタイム PCR 法により検討したと性を示すことがわかった．次に，SW 480 細胞において，ころ，c-myc は化合物添加により低濃度では上昇したが，活性化合物 7 がウィントシグナルの転写活性化因子である

200 nM の濃度では減少し，また，PPARd も 200 nM の濃b-catenin と標的遺伝子である c-myc のタンパク質の発現度で減少した．したがって，2 はウィントシグナルの標的量へ及ぼす影響を検討した．その結果，7 により b-catenin

遺伝子の発現を mRNA レベルで抑制することが示された．

のタンパク質量は細胞全体，核，細胞質で濃度依存的に減少することが認められた（図５A）．また，標的遺伝子で３. ２ Calotropis gigantea から得られたウィントシグ
ナル阻害成分

ある c-myc の減少も確認された．しかし，7 とプロテアソ

バングラデシュ産ガガイモ科植物 C. gigantea の滲出液

少は認められなかった．さらに 7 の添加により b-catenin

抽出物にも強力なウィントシグナル阻害作用が認められ，の 分 解 シ グ ナ ル で あ る CK 1 a お よ び GSK 3 b に よ る

その活性成分について探索を行った．本植物抽出物を溶媒

b-catenin のリン酸化の促進が認められ，7 は，b-catenin のーム阻害剤である MG- 132 とを併用すると，b-catenin の減

A

B

図３

xylogranin B（2）によるβ-catenin の核内局在の阻害− 33 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

4

7
図４

5

6

8

9

C. gigantea から単離したカルデノライド類

リン酸化を促進することにより，その分解を促進すること

griseoviridin（10），千葉市産土壌由来の放線菌株 CKK 784

が 示 唆 さ れ た．7 に よ り 促 進 さ れ た GSK 3 b に よ る

からは biscaberin（11）を始めとする数種のマクロラクタ

b-catenin のリン酸化は GSK 3 b 阻害剤である LiCl の処理に

ム類および N-formylantimycic acid methyl ester（15）をより抑制されたが，CK 1 a によるリン酸化は抑制されなか

単離，同定した．これらのうち，10 および 11 は濃度依存った．また，促進された CK 1 a と GSK 3 b による b-catenin

的に TCF 転写阻害活性を示した ．

のリン酸化は、CK 1 a 阻害剤である CKI- 7 の添加により抑制された．また CKIaRNAi により b-catenin の分解も抑制

３. ４

ウィントシグナル促進成分された．このことから 7 のウィントシグナル阻害のメカニ

前述のスクリーニングの結果，数種の植物抽出物にはウィンズムとして，7 が CK 1 a のタンパク量の増加を誘導するこトシグナルを更新する作用が認められた．そのうちバングラとにより，b-catenin のリン酸化を誘導し，続くプロテア

デシュ産ミカン科植物 Zanthoxylum rhetsa について活性をソーム系での分解を促進することによるものと示唆された指標に分画を進めた結果，活性成分としてケルシトリン

（図５B）
．

（16）を得た．本植物の分画物にはほかにも活性画分があり，現在それらの活性成分について成分探索を進めている．

３. ３

放線菌から得られたウィントシグナル阻害成分

４．総２種の放線菌株について各々ウィントシグナル阻害作用

括をもつ活性成分の探索を行った．まず，九十九里町産海水

ウィントシグナル伝達機構を対象とした研究はきわめて

サ ン プ ル よ り 分 離 し た 放 線 菌 株 CKK 748 か ら は熾烈な競争の最中にある 7，8）．特にメラニン生成とウィン

A

トシグナルに関しては，ウィントシグナルを制御する因子である GSK- 3 b を抑制することで，メラニン生成が抑制されることなどが報告されている 9）．また，ウィントシグナ
ルと薄毛に関しては，毛乳頭細胞死抑制にウィントシグナ

B

ル経路が関与することや 10），成体における毛包形成とウィ
ントシグナル経路の関与が報告されている 11）．
一方，ウィントシグナルを制御する低分子を美白，育毛につなげる研究例は比較的少ない．最近の美白への応用例
としては，ショウガ科植物より得られたカルダモニンが報告されている 2）．また，ウィントシグナルに作用して育毛作用を示す化合物に関しては，放線菌由来のラディシコー
ルなどがあげられる 12）．天然からウィントシグナル伝達経路を介して美白・育毛作用を示す成分が見出されれば，その利用価値はきわめて高いことが期待される．

図５ ウェスタンブロットによる SW480 細胞における
calotropin（7）の影響の解析

本研究では，上記の知見をもとに，有用な美白・育毛作用を示す化合物の発見をめざし，当研究室保有の天然資源− 34 −

ウィントシグナルを制御する天然由来化粧品素材，有効成分の探索

図６

ウィントシグナルに関するスクリーニングにより放線菌から単離した化合物

抽出物ライブラリーについて TCF/b-catenin 転写活性を指３）岸本治郎，日本農芸化学会誌 2003，77，566 - 569 .

標としたスクリーニングを行った．その結果，バングラデ

４）岸本治郎，実験医学 2000，18，1817 - 1820 .

シュ産植物より，ウィントシグナルを阻害，または促進す

５）Xu, Q.; Wang, Y.; Dabdoub, A.; Smallwood, P. M.;

る化合物を，千葉県の海水および土壌より分離培養した放Williams, J.; Woods, C.; Kelley, M. W.; Jiang, L.; Tasman,

線菌からは，ウィントシグナルを阻害する天然化合物の発W.; Zhang, K.; Nathans, J. Vascular development in the

見に成功した．そのうち，化合物 2，7 については，そのretina and inner ear: control by Norrin and Frizzled- 4 ,ウィントシグナル阻害作用について解析を行い，それぞれa high-affinity ligand-receptor pair. Cell 2004 , 116 , 883 -b カテニンを減少させることが判明したが，2 については

895 .

核内においてのみ b カテニンを減少させること，7 につい

６）Tamai, Y.; Toume, K.; Arai, M. A.; Ishibashi, M.

ては，CK 1 a のタンパク質発現を増加させることで細胞全Griseoviridin and cyclic hydroxamates found in

体の b カテニンを減少させることを明らかにした．

a screening program for Wnt signal inhibitor.

今後，さらなるウィントシグナル制御作用をもつ天然化

Heterocycles 2012 , 86 , 1517 - 1524 .

合物の探索とそれらの作用機構の詳細な解析を進め，分子７）Espada, J.; Calvo, M. B.; Díaz-Prado, S.; Medina, V.

レベルでのエビデンスに基づく新たな香粧品素材の開発へ

Wnt signalling and cancer stem cells. Clin. Transl.

貢献したい．

Oncol. 2009 , 11 , 411 - 427 .
８）Reya, R.; Clevers, H. Wnt signalling in stem cells and謝辞cancer. Nature 2005 , 434 , 843 - 850

本研究はコスメトロジー研究振興財団の研究助成により９）Bellei, B.; Flori, E.; Izzo, E.; Maresca, V.; Picardo, M.

行われました．心より感謝申し上げます．また研究の遂行

GSK 3 β inhibition promotes melanogenesis in mouse

にあたりまして，ご指導・ご協力いただきました千葉大学

B 16 melanoma cells and normal human melanocytes.

大学院 薬学研究院の石橋正己教授，荒井緑准教授，大槻Cell Signal. 2008 , 20 , 1750 - 1761

崇博士をはじめ共同研究者の皆様に感謝申し上げます．

10）鳥居，西沢ら，Wnt 5 a の毛乳頭細胞死抑制作用とその（引用文献）

11）Ito, M.; Yang, Z.; Andl, T.; Cui, C.; Kim, N.; Millar, S.

メカニズム．
フレグランスジャーナル 2009 , 37, 54 - 60１）Luo, J.; Chen, J.; Deng, Z. L.; Luo, X.; Song, W. X.;

E.; Cotsarelis, G. Wnt-dependent de novo hair follicle

Sharff, K. A.; Tang, N.; Haydon, R. C.; Luu, H. H.; He,regeneration in adult mouse skin after wounding.

T. C. Wnt signaling and human diseases: what are the

Nature 2007 , 447 , 316 - 320

therapeutic implications? Lab. Invest. 2007 , 87 , 97 - 103 .

12）Shinonaga, H.; Noguchi, T.; Ikeda, A.; Aoki, M.;

２）Cho, M.; Ryu, M.; Jeong, Y.; Chung, Y. H.; Kim, D. E.;

Fujimoto, N.; Kawashima, A. Synthesis and structure-

Cho, H. S.; Kang, S.; Han, J. S.; Chang, M. Y.; Lee, C.

activity relationships of radicicol derivatives and WNT-K.; Jin, M.; Kim, H. J.; Oh, S. Cardamonin suppresses

5 A expression inhibitory activity. Bioorg. Med. Chem.

melanogenesis by inhibition of Wnt/b-catenin signaling,

2009 , 17 , 4622 - 4635

Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009 , 390 , 500 - 505− 35 −

食用きのこ成分のメラノーマ細胞活性に及ぼす影響

東京海洋大学大学院 海洋科学技術研究科 食品生産科学科部門

長 阪

玲 子

Commercial mushrooms processing can produce about 100 kg of trimmings waste in Japan daily. Make use of suchmaterials for applications could alleviate concerns on agricultural waste disposal. We already revealed that edible mushroom(Flammulina velutipes) extract inhibited melanosis in commercially raw fish, shellfish, and meat. We conducted to find thewhitening activity compounds in edible mushrooms used for skin-whitening purpose and considered their mechanisms inmelanin biosynthesis. In humans, skin pigmentation results from the synthesis and distribution of melanin, besides tyrosinase
is a key enzyme for melanin biosynthesis.  These days many cosmetics of skin-whitening are popular among women. This
study demonstrated that melanin synthesis and tyrosinase content of B16/BL6 melanoma cells suppressed by mushroom
extract. These results suggested that mushroom extract could be considered an alternative therapeutic agent for treating
hyperpigmentation and an effective component in whitening cosmetics.

１．緒ーマ細胞でのメラニン生成阻害活性が報告されている．ま言た，ベニバナ種子から分離された成分による B 16 メラノー

我が国の食用きのこ生産量は約 48 万トンであり，平成

マ細胞でのメラニン生成阻害活性も報告されている 8）．こ

20 年の林業総産出額 4 , 449 億円の内 2 , 324 億円，52 . 5％をのように近年食物由来の PPO 活性抑制作用を持つ成分に占めている．中でもエノキタケは古くから食習慣がある上，ついて注目が集まっており，国内だけでなく海外において年間 10 数トン規模の生産があり，安価で大量に手に入れも安全な成分による美白作用のある化粧品が切望されていることが出来る．これまでに共同研究者である大島らによると言える．しかし，PPO 活性抑制作用を持つ物質は高って，エノキタケを始めとする食用きのこにおいて子実体

価なものが多く，それ故に美白作用のある化粧品は比較的や菌糸体並びに廃棄菌床中に抗酸化性を持つ成分が多く含高価な傾向にある．

まれることを見出した．この成分は抗酸化成分として知ら

図１に示すように生体内のメラニンの生成は，血中かれるビタミンＥの約 7 , 000 倍の抗酸化能を有することを明ら供給されたチロシンが PPO によって酸化されることらかにした．また，エノキタケなど数種の食用キノコ可食部

から始まる（図１）．チロシンは酸化され L-DOPA（L- 3 , 4 -およびその栽培に用いられる水溶性抽出物は，抗酸化物質

dihydroxyphenylalanine）となり，さらに DOPA キノンへやポリフェノールオキシダーゼ（PPO）前駆体のタンパクと代謝される．PPO の一種の酵素であるチロシナーゼは質発現抑制作用をもち，この作用によってカニやエビなどの褐変防止作用を発揮することが明らかになっている 1− 3）．

O

PPO 活性の抑制はメラニン色素の生産を抑制することが知られ，PPO 活性阻害作用を有する化粧品は美白作用を有する．また，メラニン原因症予防治療剤としても有効

+

NH3
HO

であることが知られている．従来から市場にある美白化粧チロシン
チロシナーゼ品の多くは，表皮メラニン細胞においてメラニンの生成に働く PPO の活性を阻害するなどの働きを持つ．PPO 阻害
活性のある物質としては，コウジ酸 4）やアルブチン 5）がよく知られている．このほかにも，トウモロコシふすま 6）や
小麦ふすま 7）の成分にチロシナーゼ阻害活性，B 16 メラノ

Oー

O
HO
+

NH3
HO

Oー

ドーパ
チロシナーゼEffect of edible mushroom on melanoma
cells
Reiko Nagasaka
Food Chemistry and Functional Nutrition,
D ep a r t ment o f Fo o d S c i enc e a nd
Technology, Graduate School of Marine
Science and Technology− 36 −

O
O
+

O

NH3

Oー

ドーパキノン
図１

食用きのこ成分のメラノーマ細胞活性に及ぼす影響

この 2 つの反応を触媒する酵素である．DOPA キノンはその後自動的に酸化しユーメラニンやフェオメラニンが合成

２. ３ 食用キノコ抽出成分が B16/BL6 マウスメラノー
マ細胞のチロシナーゼ活性に及ぼす影響される．これらが代謝される時に活性酸素種が生成される

２. ３. １が，キノコ抽出物に抗酸化性があることから，キノコ抽出

チロシナーゼは，チロシンと DOPA を基質にすること

物中がこの代謝経路そのものを制御する可能性がある．しが分かっているが，本研究では L-DOPA を基質とし，チ

たがってキノコ抽出物のメラニン産生への抑制効果およびロシナーゼ DOPA オキシダーゼとしての活性を調べた．

そのメカニズムを検討することとした．特に，エノキタケ

２. ２と同様の条件で B 16 /BL 6 マウスメラノーマ細胞を子実体抽出液が PPO 活性抑制効果や PPO の前駆タンパク

培養した．細胞を集めた後 1 % Triton-X 100 および 1 mM質の発現抑制効果を持つことから，メラニン産生に与える

PMSF を加えて 4℃で 30 分インキュベートしたのちホモジ影響を検討することで，将来的に美白化粧品といった製品

ナイズし，遠心分離により上清を得た．酵素試料としてへの応用のための知見を蓄積することを目的とした．本研用いる上清のタンパク定量を Lowry 法 9）を用いて行った．

究によりエノキタケ抽出物による美白作用およびそのメカ

5 mM の L-DOPA 溶液にタンパク量として 100 mg の酵素試

ニズムを明らかにし，安価でより効果的な安全性の高い美料を加え，37℃で 60 分インキュベートしたのち，分光光

白化粧品の開発を目指した．

度計をもちいて 492 nm の吸光度を測定した．

２．実験

２. ３. ２

２.１ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞の細胞活性に及ぼす食用キノコ抽出成分の影響
２. １. １

エノキタケ抽出物の調製

分光光度計を用いた評価

酵素電気泳動法による評価

酵素電気泳動法によりチロシナーゼ活性を測定した．具体的には前述の酵素試料を 10 % ポリアクリルアミドゲル
電 気 泳 動 で 分 離 し，5 mM の L-DOPA に よ り 染 色 し，37

細胞活性に及ぼす影響を検討するために，まずエノキタ℃で 15 分間インキュベートを行った．得られたバンドをケ抽出物の調製を行った．エノキタケの部位による差異をImage J（National Institute of Health）にて取り込み，数検討するために，食用で用いられる子実体部分，廃菌床部

値化した．

分それぞれについて検討した．エノキタケ 100 g に蒸留水
200 g を加え，90℃にて 30 分間熱した後，4℃，5000 rpm

２. ３. ３ウェスタンブロッティングによる評価の条件下で 15 分間遠心分離を行った．得られた上清に蒸２. ３. ２同様 10 % ポリアクリルアミドゲル電気泳動で留水を加え，それぞれ 1 ml あたりエノキタケ 500 mg 含有

酵素試料を分離したのち，セミドライブロッティング装するように調製した．

置 を 用 い て メ ン ブ レ ン（MILLPORE Immobilon Psq）に転写した．メンブレンは 3 %BSA 溶液でブロッキングを

２. １. ２

細胞毒性試験

行い，60 分のインキュベート後 0 . 5 % の Tween 20 を含ん

96 well マイクロプレートに B 16 /BL 6 マウスメラノー

だ TBS で洗浄した．1 次抗体は Tyrosinase（H- 109）
：sc-

マ細胞を 2 . 5 × 103 cell/well になるよう播種し，インキュ

15341（SANTA CRUZ Biotechnology，INC.）を 用 い た．

ベート後，２. １. １で調製したそれぞれの抽出物を種々

2 次 抗 体 は Anti-IgG（H+L），Rabbit，Alexa 680 を 用 い，の濃度になるよう培地に添加した．72 時間培養後，Cell

Oddessy（LI-COR）で目的タンパク質の検出を行った．

Counting Kit- 8（CCK- 8；同仁化学研究所）を用いて細胞３．結増殖測定を行った．具体的には CCK- 8 溶液を各ウェルに果た．マイクロプレートリーダーで 450 nm の吸光度を測定

３.１ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞の細胞活性に及ぼす食用キノコ抽出成分の影響

し，得られた数値により各抽出物の細胞増殖への影響につエノキタケ子実体部分抽出物，廃菌床部分抽出物それぞ

10 ml ずつ添加後，2 時間インキュベートし呈色反応を行っ

いて評価した．また同時に細胞形態を観察した．

れの B 16 /BL 6 マウスメラノーマ細胞に対する細胞毒性試験を行った．その結果，子実体部分抽出物では若干の細胞２. ２ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞のメラニン産生量に及ぼす食用キノコ抽出成分の影響

数の増減はみられるものの（図２），細胞に対する毒性は24 well マイクロプレートに B 16 /BL 6 マウスメラノーマ

部分抽出物において，高濃度で有意に細胞増殖が抑えられ細胞を播種し，インキュベート後，２. １. １で調製した子

た．また，子実体部分抽出物の投与による細胞形態への影

実体抽出液を終濃度エノキタケ湿潤重量 0，12 . 5，25，50

響は見られなかったが，廃菌床部分抽出物の投与により細（mg/ml）となるよう培地に添加し 24 時間培養後，アルカ胞が膨らみ，先端が枝状になるなど細胞形態が変化した．

ほぼ見られなかった．しかし，図３に示すように，廃菌床リ条件下でメラニンを抽出した．

− 37 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図２

図３

エノキタケ子実体部分における細胞毒性試験

エノキタケ廃菌床部分における細胞毒性試験

３. ２ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞のメラニン産生量に及ぼす食用キノコ抽出成分の影響
B 16 /BL 6 マウスメラノーマ細胞に子実体部分抽出物を異なる濃度で投与した際の細胞の様子を図４に示す．また，メラニン産生量を図５に示す．図５に示した通り，メラニ
ン産生量は子実体部分抽出物の濃度依存的に減少した．

３. ３ 食用キノコ抽出成分が B16/BL6 マウスメラノー
マ細胞のチロシナーゼ活性に及ぼす影響
３. ３. １

図４ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞にエノキタケ子実体部
分抽出物を種々の濃度で投与した際の細胞の様子

分光光度計を用いた評価

L-DOPA を基質としたときの B 16 /BL 6 マウスメラノー
マ細胞のチロシナーゼ活性を測定した結果を図６に示した．
図６に示す通り，子実体部分抽出物の濃度に依存してチロ
シナーゼ活性が低下したことが分かった．
３. ３. ２

酵素電気泳動法による評価

酵素電気泳動法により，B 16 /BL 6 マウスメラノーマ細胞におけるチロシナーゼ活性を調べたところ，３. ３. １同様に子実体部分抽出物の投与によりチロシナーゼ活性が低下することが明らかになった（図７）．Image J にて得られ

図５ B16/BL6 マウスメラノーマ細胞にエノキタケ子実体部
分抽出物を種々の濃度で投与した際のメラニン産生量たバンドを数値化したところ，子実体部分抽出物の濃度に依存してチロシナーゼ活性が有意に抑制されることが明らかになった（図８）．
３. ３. ３ウェスタンブロッティングによる評価

チロシナーゼタンパク発現量を測定したところ，チロシ
ナーゼ発現量は有意ではなかったものの，子実体抽出物の濃度に依存して減少する傾向が見られた．

４．考図６ L-DOPA を基質とした B16/BL6 マウスメラノーマ細胞のチロシナーゼ活性察

美白は女性にとって最も興味のある美容だというだけでなく，近年のオゾン濃度の低下による紫外線照射量の増加
による皮膚がんのリスク問題にとっても重要な役割を示すと言える．紫外線から守る働きを持つ褐色色素のメラニンであるが，過剰なメラニン色素の沈着は肌の老化を促進し，図７ 酵素電気泳動法による，子実体抽出物の B16/BL6 マウ
スメラノーマ細胞におけるチロシナーゼ活性への影響− 38 −

食用きのこ成分のメラノーマ細胞活性に及ぼす影響

本研究は PPO 抑制作用を食品であるキノコ抽出物から見出すものであり，さらなる検討により美白作用やそのメカニズムが解明され，安全・安心な化粧品が提供できる可能性が広がっていくだろう．美白効果のある安全な化粧品を安価で提供出来ることは，美しく豊かな人間生活の実現に寄与することが出来ると期待している．美容だけでなく，本研究成果により皮膚がんのリスクを減少させることは我
図８ 酵素電気泳動法による，子実体抽出物の B16/BL6 マウ
スメラノーマ細胞におけるチロシナーゼ活性が国の保健衛生の向上に貢献できると考えられる．
（引用文献）
１）Encarnacion AB, Fagutao F, Hirayama J, et al.

過剰紫外線による細胞の損傷は皮膚がんの主因ともなってEdible Mushroom (Flammulina velutipes) Extract

いる．本研究では食用キノコ抽出物にメラニン産生を抑えInhibits Melanosis in Kuruma Shrimp (Marsupenaeus

る働きがあり，さらに B 16 /BL 6 マウスメラノーマ細胞のjaponicus). J. Food Sci., 76 ( 1 ), C 52 -C 58 , 2011 .

チロシナーゼ活性を抑制する効果があることを明らかにし

２）Bao HND, Ochiai Y, Ohshima T, Antioxidative
activities of hydrophilic extract prepared from solid

た．

waste medium of mushroom (Flammulina velutipes)

エノキタケ子実体部分抽出物は細胞毒性がない（図２）cultivation. Biores. Technol., 101 , 6248 - 6255 , 2010 .

が，図３に示すようにエノキタケ廃菌床部分には高濃度帯で細胞毒性が見られた．また細胞形態の観察からも廃菌床

３）Jang MS, Sanada A, Ushio H, et al. Inhibitory effects

部分抽出物には細胞毒性がある可能性が示唆された．したof Enokitake mushroom extracts on polyphenol oxidase

がってエノキタケ廃菌床部分は直接肌に塗布する可能性のand prevention of apple browning. LWT-Food Sci.

ある化粧品への展開は適していないと考えられる．しかし，Technol., 35 : 697 - 709 , 2002 .

エノキタケ廃菌床部分も多くの廃棄物となりうることから，

４）Montero P, Lopez-Caballero ME, Perez-Mateos M.

エノキタケ廃菌床部分の有効利用は今後の課題であるとも

The effect of inhibitors and high pressure treatment

いえる．今後はエノキタケ廃菌床部分の効果的な利用も展

to prevent melanosis and microbial growth on chilled

望に入れて研究を進める必要がある．

prawns (Penaeus japonicus). J. Food Sci., 66, 1201–1206,
2001 .

また，子実体部分抽出物においてメラニン産生抑制作用があることが明らかになった．エノキタケには PPO 活性５）Sugimoto K, Nishimura T, Nomura K, et al.

抑制作用があることを明らかにしていることから，エノキ

Syntheses of arbutin-a-glycosides and a comparison

タケ中の成分が PPO 活性を阻害し，その結果としてメラof their inhibitory effects with those of α-arbutin andニン産生を抑制したと考えられる，また，皮膚における色arbutin on human tyrosinase, Chem. Pharm. Bull. 51 ,

素沈着の原因となるメラニン色素の合成は紫外線やストレ

798 - 801 , 2003 .

スといった様々な刺激により促進されるといわれている．

６）Choi SP, Kang MY, Koh HJ, et al. Antiallergic

活性酸素がメラニン産生を促進することが知られているこ

activities of pigmented rice bran extracts in cellとから，子実体抽出部分におけるメラニン産生抑制効果は

assays. J. Food Sci. 72 , S 719 –S 726 , 2007 .

エノキタケのもつ抗酸化成分による可能性がある．今後は７）樋口誠一，高橋学，山路明俊，小麦由来機能性成分の抗酸化評価試験などと組み合わせてメラニン産生抑制効果

新規利用技術の開発，埼玉県産業技術総合センター研究の詳細なメカニズムについて検討する必要がある．

報告，5，71 - 75，2007 .

チロシナーゼ活性についてはタンパク質発現量で有意な

８）Roh JS, Han JY, Kim JH, et al. Inhibitory Effects of

差異は見られなかったものの，L-DOPA を基質とした酵素

active compounds isolated from safflower (Carthamus

活性および酵素電気泳動法での検討では子実体抽出部分にtinctorius L.) seeds for melanogenesis. Biol. Pharma.

よってチロシナーゼ活性が有意に低下することが明らかに

Bull. 27 , 1976 - 1978 , 2004 .

なった．今後はメラニン産生抑制およびチロシナーゼ活性９）Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, et al. Protein

に対するエノキタケ子実体抽出部分の作用機序の詳細な解

measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol.

析とともに PPO 前駆タンパク質抑制効果などと併せて作

Chem. 193 , 265 - 275 , 1951 .

用機序を検討していく予定である．

− 39 −

新規紫外線障害防護剤の開発・評価

九州大学大学院薬学研究院

山 田

健 一

Lipid-derived radicals and peroxides are involved in the pathogenesis of oxidative stress diseases, although lipid
peroxide production is a required reaction between a lipid radical and molecular oxygen, a useful lipid radical detection
method has remained tentative. In this study, the focus was on nitroxide reactivity, which allows spin trapping with carboncentered radicals via radical-radical reactions and fluorophore quenching through interactions with nitroxide’s unpaired
electron. Thus, the aim here was to demonstrate a useful detection method for lipid-derived radicals as well as to clarify theeffects of ketoprrofen induced skin damage using nitroxide. This compound reacted with lipid-derived radicals, resulting influorescence due to alkoxyamine formation, and lipid peroxide concentrations decreased in the reaction system. Furthermore,
nitroxide inhibited lipid peroxide production and skin damage in mouse induced by ketoprofen adition and UV irradiation.
These results suggested that the novel application of profluorescent nitroxide could directly and sensitively detect lipidderived radicals and inhibited the skin damage.

１．緒

そこで本研究では、疾患の原因のひとつとされる脂質由言来ラジカルの検出手法を開発した。さらに、ケトプロフェ

紫外線は、フリーラジカルを産生し、皮膚のシミ・シワ
や、老化などを引き起こす原因のひとつである。オゾン層

ン由来ラジカル中間体の検出とその抑制による疾患の軽減効果を、光過敏症障害モデルを用いて検討した。

の破壊により、紫外線量の増大が進む現代、その防御は喫２．実緊の課題である。紫外線により皮膚内で産生したフリーラ験一方、ニトロキシド化合物（＞ N-O 化合物）は、フリーラ

２.１ 蛍光ニトロキシドプローブおよび X-band ESR・
蛍光測定

ジカルと鋭敏に反応することから、抗酸化剤や、プラステ

Dansyl Chloride をリード化合物として、TEMPO 系蛍ィックの劣化防止剤として広く用いられている。この作用

光ニトロキシド化合物を合成した。ニトロキシドプロー

ジカルは、連鎖反応により、持続的な皮膚障害をもたらす。

メカニズムは、ラジカル－ラジカル反応を介した連鎖反応

ブ（100 mM）をリノール酸（800 mM）、リポキシゲナーゼの停止であり、このことは紫外線障害に対しても利用可能（0 . 1 mg/ml）と混合し、経時的に ESR 測定を行った。また、と考えられる。

蛍光光度計を用い、励起波長、蛍光波長及び蛍光強度を測一方、近年、蛍光法を用いた検出手法の開発が精力的に定した。

進められ、蛍光プローブは基礎研究に必要不可欠なツールとして高感度、かつリアルタイムな測定を可能としている。

２. ２

LC/MS による反応生成物の解析

蛍光団は不対電子が存在すると電子移動やスピン交換に

ニトロキシドプローブとリノール酸、リポキシゲナーゼより消光するために、蛍光をほとんど発しない（Fig. 1 A）。

を混合 10 分間後、2 倍量の冷アセトニトリルを加え、30 秒

例えば蛍光団を分子内に持つニトロキシド化合物は、蛍光間ボルテックスにて混和した。10 , 000 g、4℃にて 5 分間遠団を励起したときにニトロキシドと蛍光団との間で電子の心分離し、上清を測定した。また、加熱による変化を検討

移動が生じ、蛍光が観察されなくなる。しかしニトロキシするために、反応後ヒートブロックを用いて 100℃で 5 分

ドは、フリーラジカルとラジカル－ラジカル反応にて共有間加熱し、サンプルを作製した。検出器は UV（240 nm）、結合する。その結果、蛍光原子団が消光状態から開放され、

イ オ ン 化 法 は Positive 及 び Negative モ ー ド、 移 動 相 は炭素中心ラジカルの検出が可能になる。

0 . 05 % ギ酸を含むアセトニトリル、流速は 0 . 2 ml/min とした。

２. ３

ケトプロフェン水溶液中で生成されるフリーラジ

カルの検出
Development and Evaluation of Protective
Agent for UV Irradiation
Ken-ichi Yamada
Faculty of Pharmaceutical Sciences,
Kyushu University

ケ ト プ ロ フ ェ ン は 0 . 1 N NaOH に 溶 解 し 0 . 1 M と し、
0 . 1 M phosphate buffer（PB）containing 100 mM DTPAを用いて希釈した。ケトプロフェンの光照射時に生成するラジカルの検出は、ケトプロフェン（3 mM）、スピント− 40 −

新規紫外線障害防護剤の開発・評価

Fig. 1 蛍光ニトロキシドを用いた脂質ラジカルの検出
A）ニトロキシドのラジカルの存在有無により蛍光の OFF-ON が制御可能 .
B）蛍光ニトロキシドと脂質ラジカルとの反応後の蛍光強度変化 .
C）リノール酸由来ラジカルとの反応後の推定構造 .

ラップ剤 POBN あるいはニトロキシドを混合後、X-bandacid 1 . 5 ml、蒸留水 0 . 6 ml を添加し 100℃の水浴中で 60 分

ESR（JES-RE 1 X，JEOL）にて測定した。紫外線照射は間加熱した。加熱終了後、直ちに試験管を氷浴につけ反応

超高圧水銀灯（USHIO Optical Modulex，250 W）を用い溶液を冷却し、蒸留水 1 . 0 ml、n-butanol/pyridine（15 : 1）て、ESR キャビティー内を直接照射した。照射される光は、

5 . 0 ml を加え撹拌後、2 , 000 rpm で 25 分間、遠心分離を行

シャープカットフィルター（WG 305，駿河精機）を透過さった。遠心分離後、その上清を 532 nm にて吸光度を測定

せ、305 nm 以下の短波長の光はカットした。

した。

２. ４

２. ６

ケトプロフェン塗布および光照射

タンパク質含量の測定

イソフルラン麻酔下で BALB/c マウスの背部の毛をバ

タ ン パ ク 質 含 量 は Bio-Rad Protein Assay kit を 用

リカンで刈り、4 % ケトプロフェン溶液を 200 ml 塗布した。

い Bradford 法 に よ り 測 定 し た。 反 応 で 生 じ た 青 色 溶 液

ケトプロフェンを皮膚に浸透させるためにマウスを暗所の 595 nm における吸光度を測定した。標準物質としてで 1 時間放置した後に、紫外線照射を行った。紫外線照射

Bovine Serum Albumin を用いた。

にはブラックライト（TOSHIBA，FL 15 BLB，最大波長352 nm）を三連にして使用した。ライトからの照射光は、

２. ７

組織染色

3 mm 厚のガラスを通過させることにより、320 nm 以下の

紫外線照射 24 時間後にマウス背中皮膚を切除し、10 %

波長は除去した。紫外線照射量は約 40 J/ ㎠とした。紫外ホルマリンで固定後パラフィン包埋し、H.E. 染色を行った。

線照射 24 時間後、マウスは安楽死させた後、背中皮膚を

３．結果、考察

切除し液体窒素で急速凍結した後に以下の実験に使用した。

３.１
２. ５

脂質過酸化物測定（TBARs）

炭素中心ラジカルの検出

蛍光ニトロキシドプローブと炭素中心ラジカルとの反応

1）

過酸化脂質量の指標として、Ohkawa らの方法 に従いは、ラジカル消失および蛍光強度変化にて解析した。エ

TBARs 値を測定した。皮膚懸濁液 0 . 2 ml に 8 . 1 % SDS 0.2

マルジョン化させたリノール酸に Dansyl-TEMPO を加え、ml、2 0% acetic acid（pH3.5）1.5ml、0.8% 2 -Thiobarbituric

リポキシゲナーゼ添加 30 秒後から ESR ならびに蛍光強度− 41 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

を経時的に測定した。その結果 Dansyl-TEMPO は、未反

反面、光増感剤として知られるベンゾフェノン骨格を有し応の状態では蛍光をほとんど発しないのに対し、リポキシており、副作用として光線過敏症が報告されている 6）。こゲナーゼ添加後から ESR シグナル強度が減衰し、蛍光強れまでにケトプロフェン光分解経路には、中間体としてケ度は上昇した。未反応のプローブ、還元体では Ex 325 nm、トプロフェン由来のフリーラジカルが存在することが推Em 545 nm を示したのに対し、炭素中心ラジカルとの反応測されている。実際に、フェニル酢酸 7）や、ケトプロフェ

後 Ex 335 nm、Em 487 nm へと波長がシフトした（Fig. 1 B）。

ンと類似した構造を持つフェニルプロピオン酸誘導体の

これは炭素中心ラジカルとの反応により蛍光原子団が疎NSAIDs であるナプロキセン 8）が光分解する過程でラジカ

水環境に置かれることで短波長シフトしたものと考えられ

ル中間体が生成する。一方、ケトプロフェンにおいてもメる。シフト後の波長にて測定を行うことで、還元体等の影

タノール中で methylviologen のような電子受容体が存在響を低減でき、より炭素中心ラジカルに特異的な解析が可すると電子移動が起こること 9）、ラジカルスカベンジャー

能となる。さらに、LC/MS 測定により炭素中心ラジカル（BHA や GSH）の添加によりケトプロフェン分解産物の生と Dansyl-TEMPO の反応産物を検出できたことから（Fig.

成速度が減少すること 9）から、ラジカル中間体の存在が示1 C）、本手法が炭素中心ラジカルの測定に適していること

唆されている。

がわかった。

そこで、ケトプロフェン光分解経路で生成する炭素中リノール酸 / リポキシゲナーゼ系では、リノール酸の 11

心ラジカルを検出することを目的とし、スピントラップ

位のメチレンからプロトンが引き抜かれ、ペンタジエチル剤を用いて X-band ESR 測定を行った。ケトプロフェン溶

ラジカルが生成する。その後、ラジカル連鎖反応により反液に POBN を加え 1 分間紫外線を照射したところ、スピ

応は進行し、最終的には 13 - ヒドロペルオキシオクタデカ

ンアダクトが検出され、シミュレーション解析の結果、2ジエン酸（13 -HPODE）を主とするヒドロペルオキシド体

種類のラジカル由来の ESR スペクトルであることがわかを生成する。本測定では、リノール酸からプロトンが引きった。また、それぞれの超微細結合定数は、aN= 15 . 39 G、抜かれた炭素中心ラジカルあるいはエポキシ化されたラジ

abH= 1 . 957 G（POBN-R 1 , 72 %） お よ び、aN= 16 . 26 G、カルを Dansyl-TEMPO が捕捉し、付加生成物が形成され

abH= 2 . 447 G（POBN-R 2，28 %） で あ っ た（data not

たと考えられる。一方で、炭素中心ラジカルは酸素とも反shown）。

応し、13 -HPODE や二量体、エポキシド体などの脂質過さらに、質量分析装置を用いて、ケトプロフェンラジカ

酸化生成物を生成する。炭素中心ラジカルが酸素と反応し、ル中間体とニトロキシドあるいはスピントラップ剤が結合

ペルオキシルラジカルを生成する反応速度定数は非常に大した安定化合物の構造推定を行った。その結果、2 種類の

きく、メチルラジカルでは 1 . 6 × 109 M- 1 s- 1 である 2）。また、ケトプロフェンラジカル中間体が生成していることがわか

ニトロキシドと炭素中心ラジカルの反応速度定数は 7 . 5 ×った。さらにこの系にリノール酸を添加するとリノール酸

8

-1 -1

3）

10 M s であり 、フルオレスカミン誘導体蛍光ニトロキ
8

-1 -1

2）

由来脂質ラジカルが生成し、ニトロキシドと安定に結合すシドでは 7 . 8 × 10 M s との報告 がある。一方、ペルオ

ることもわかった。一方ケトプロフェンを添加しない場合

キシルラジカルとの反応における速度定数は 5 . 4 × 105 〜は、リノール酸由来ラジカルは検出できなかった。以上の

6

-1 -1

3）

5 . 1 × 10 M s と上記と比較してその値は小さい 。加え

結果より、光照射によりケトプロフェンラジカル中間体がて、ニトロキシドはペルオキシルラジカルや •NO 2 および生成し、脂質分子と反応し脂質ラジカルが生じることがわ

CO 3 • とは安定なアダクトを形成せず、転位と脱離によりかった。
そこで、実際にケトプロフェン塗布、紫外線照射によりアルコキシルアミン体を生成し、捕捉したラジカルの構造
2 , 4 , 5）

。そのため、Dansyl-TEMPO はペル

マウス背中皮膚で過酸化脂質量が増加するか否かについオキシルラジカルとは反応しにくく、反応してもその安定て、紫外線照射 24 時間後における皮膚内 TBARs 値を測定性の問題から構造を特定、検出できなかったと考えられる。

した。その結果、ケトプロフェン塗布 ･ 紫外線照射処置群

以上の結果より、ニトロキシドは炭素中心ラジカルを鋭敏においてのみ、皮膚内 TBARs 値は有意に亢進した。脂質に捕らえ安定化し、質量分析装置を用いることでその構造

過酸化反応は、活性酸素種やフリーラジカルが不飽和脂肪推定も可能であることが示された。

酸から水素を引き抜くことで開始され、その後連鎖的に反を維持できない

応が進行する。紫外線照射のみを長時間行うと、マウス皮

３. ２ ケトプロフェンラジカル中間体の検出と光線過敏症に対するニトロキシドの抑制効果

膚内の過酸化脂質量が増加するとされているが、本条件でケトプロフェンは NSAIDs の一種であり、経皮製剤としルと反応するニトロキシドおよびスピントラップ剤の皮膚て関節炎や腰痛などの鎮痛、消炎に広く使用されている薬

内過酸化脂質量に与える影響について検討した。その結剤である。しかし、ケトプロフェン経皮製剤は効果が高い

果、紫外線照射 24 時間後における皮膚内 TBARs 値は有意は TBARs 値は上昇しなかった。そこで、炭素中心ラジカ− 42 −

新規紫外線障害防護剤の開発・評価に抑制された（Fig. 2）。一方、ヒドロキシルラジカルスカ

射されると、紅斑、浮腫、サンバーン細胞の生成などを起

ベンジャーは、亢進した TBARs 値を抑制しなかった（data

こすことが報告されている。しかしながら、前述したよう

not shown）。

に本研究の実験条件では、vehicle 群に紫外線を照射して紫外線照射 24 時間後にマウスの背中皮膚を切除し組織も皮膚内の脂質過酸化反応亢進、浮腫形成はおこらなかっ染色を行った結果、ケトプロフェン塗布 ･ 紫外線照射群た。さらに、ニトロキシドあるいはスピントラップ剤をケ

で、角質層の不全角化、表皮の肥厚、細胞間浮腫、液状変

トプロフェンと同時に塗布し紫外線照射すると、照射 24性、さらに表皮内でアポトーシス細胞が認められた（Fig.

時間後の皮膚障害は有意に抑制された。

3）。また、紫外線照射を行っていない群では、これらの所

以上の結果から、ケトプロフェン塗布マウスに紫外線を見は確認されなかった。紫外線照射 vehicle 塗布群におい照射するとケトプロフェンの光増感作用による皮膚障害がて一部、軽度の不全角化や表皮肥厚が生じており、紫外線誘発されること、この酸化障害発現は皮膚内で生成される照射単独でも障害を受けている可能性がある。実際に、高フリーラジカル、特にケトプロフェン由来のアルキルラジ

い障害性を有する UVB だけではなく、UVA でも大量に照

カルや脂質ラジカルが関与することが明らかとなった。さらにニトロキシドやスピントラップ剤がケトプロフェン光増感作用による皮膚障害を抑制したことから、光線過敏症を抑制あるいは軽減するのに有用であることが示唆された。

４．総

括

本研究では、蛍光ニトロキシドプローブが炭素中心ラジカルと反応することで、蛍光の OFF/ON を制御できることを示した。同時にプローブとの反応生成物の同定を行う
ことで、炭素中心ラジカルなどの反応中間体の検出が可能であることを示した。一方で、ケトプロフェン紫外線照射
時に、ケトプロフェンラジカル中間体が生成し、その後脂質ラジカルを産生することを見出し、またこれらラジカル
Fig. 2 ケトプロフェン塗布マウス背部での脂質過酸化測定
光照射により有意に脂質過酸化量が亢進し、POBN やニト
ロキシドの塗布により抑制された .

Fig. 3体の構造推定にも成功した。さらにケトプロフェンをマウスに塗布すると、脂質過酸化、ならびに組織障害が亢進するが、これをニトロキシドの添加により有意に抑制するこ

ケトプロフェン塗布マウス背部での組織染色画像− 43 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013とを示した。以上の結果より、ニトロキシドを用いること

４）Goldstein S, et al., : Structure-activity relationship

で皮膚疾患に関わるラジカル中間体を安定に検出でき、まof cyclic nitroxides as SOD mimics and scavengers of

たラジカル中間体による連鎖反応を抑制し、その後の皮膚

nitrogen dioxide and carbonate radicals. J Phys Chem

障害を軽減できることを見出した。今後、プローブの最適

A, 110 ( 10 ), 3679 - 3685 , 2006 .

化を行うことで、皮膚疾患に関与する炭素中心ラジカルの５）Goldstein S, Samuni A, Russo A, : Reaction of cyclic

検出およびラジカル連鎖反応抑制剤として、新たな化合物

nitroxides with nitrogen dioxide: the intermediacy ofが見出せるものと期待している。

the oxoammonium cations. J Am Chem Soc, 125 ( 27 ),
8364 - 8370 , 2003 .

謝辞６）Bosca F, Miranda MA, : Photosensitizing drugs
c o n t a i n i n g t h e b e n z o p h e n o n e c hr o m o p hore. J

本研究の遂行にあたりコスメトロジー研究振興財団よりPhotochem Photobiol B, 43 ( 1 ), 1 - 26 , 1998 .

ご援助頂きましたことを深く感謝申し上げます。

７）Epling GA, Lopes A, : Fragmentation Pathways in（引用文献）

Photolysis of Phenylacetic Acid. J Am Chem Soc, 99(8),１）Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K, : Assay for lipid

2700 - 2704 , 1977 .

peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid８）Moore DE, Chappuis PP, : A Comparative-Studyof the Photochemistry of the Non-Steroidal Anti-reaction. Anal Biochem, 95 ( 2 ), 351 - 358 , 1979 .
２）Herbelin SE, Blough NV, : Intramolecular quenching

Inflammatory Drugs, Naproxen, Benoxaprofen andof excited singlet states in a series of fluorescamine-

Indomethacin. Photochem Photobiol, 47 ( 2 ), 173 - 180 ,1988 .

derivatized nitroxides. J Phys Chem B, 102 ( 42 ), 8170 -９）Costanzo LL, De Guidi G, Condorelli G, Cambria

8176 , 1998 .
３）Goldstein S, Samuni A, : Kinetics and mechanism ofA, Fama M, : Molecular mechanism of drug

peroxyl radical reactions with nitroxides. J Phys Chem

photosensitization--II. Photohemolysis sensitized byA, 111 ( 6 ), 1066 - 1072 , 2007 .

ketoprofen. Photochem Photobiol, 50 ( 3 ), 359 - 65 , 1989 .

− 44 −

励起状態近接効果を利用した新規 UVA−UVB
ハイブリッド型サンスクリーンの開発
群馬大学大学院工学研究科応用化学・生物化学専攻

吉 原

利 忠

The synthesis and photophysical properties of N-hydroxyethyl-o-aminoactophenone (HEAAP), and UVA-UVB
hybrid compound (MBCE-HEAAP, MNCE-HEAAP) based on HEAAP and UVB absorbers have been studied by using
fluorescence and time-resolved photoacoustic method. The absorption band of HEAAP in solution is observed at UVA
region. The fluorescence quantum yield (Φf) of HEAAP depends on the nature of the solvent. In n-hexane, HEAAP
gives very small Φf value (Φf = 4.5 x 10-4), suggesting the presence of very fast nonradiative deactivation processes. The
measurement of the quantum yield of the intersystem crossing of HEAAP based on the photoacoustic method clearly showsthat the fast radiationless processes in n-hexane are due to internal conversion. This efficient S1 -> S0 internal conversion
arises from vibronic interaction between close-lying 1(π,π*) and 1(n,π*) states (the proximity effect). For MBCE-HEAAP
and MNCE-HEAAP, these absorption bands are observed at UVB and UVA region. The fluorescence intensity of MBCE or
MNCE decreases extremely showing that effective energy transfer from MBCE or MNCE unit to HEAAP moiety occurs.
The photostability of MBCE-HEAAP in n-hexane is higher than that of methoxycinnamic acid ethyl ester which is typicalUVB sunscreen. These results suggest that UVA-UVB hybrid compound has a high potential for the sunscreen.

１．緒

新しい UVA サンスクリーンの開発を行う。また，開発し言

たUVAサンスクリーンとUVB 領域に吸収を示す化合物を連

光は生命維持活動において必要不可欠な要素であるとと結させ，吸収した UVB を UVA にエネルギー移動させるもに，時として，生命活動に対して危機的に作用すること

UVA-UVB ハイブリッド型サンスクリーンの開発を行う。

もある。特に，太陽光に含まれる紫外線が人体の皮膚に暴

２．実

露された場合，サンバーンおよびサンタンなどの日焼けだ
けでなく，光老化や皮膚がんを誘発することが知られてい

２.１

験

試料，溶媒

る。これらは，UVB（290−320 nm）領域の中波紫外線がo- アミノアセトフェノン（o-AAP，東京化成）は，シリ

主な原因とされてきたが，近年の研究から真皮深くまで到カゲルカラムクロマトグラフィー（展開剤：クロロホル

達する長波紫外線（320−400 nm）の影響も無視できないこ

ム：酢酸エチル（4 : 1 v/v））で精製して用いた。n- ヘキサとが指摘されている。UVA は太陽光線中に UVB と比較しン（n-Hex，関東化学），アセトニトリル（MeCN，関東化学），て 20 倍以上含まれており，DNA 損傷を引き起こし，光発

メタノール（MeOH，関東化学）は蛍光分析用を用いた。

がんをもたらすことも報告されている。現在，UVA 領域に適した有機系サンスクリーンは，ヒドロキシフェニルベ

２. ２

測定方法

ンゾトリアゾール誘導体 1），ジベンゾイルメタン誘導体 2）

２. ２. １吸収，蛍光スペクトルのみである。これらの化合物は，光化学反応や励起状態で吸 収 ス ペ ク ト ル は 紫 外 可 視 分 光 光 度 計（ 日 本 分 光，の分子の構造変化を利用して，吸収した光エネルギーを熱Ubest-V 550），蛍光スペクトルは分光蛍光光度計（日立，エネルギーに変換している。このため，副反応によって効

F- 7000）を用いて測定した。蛍光スペクトル補正は，標準

果が低下することが指摘されており，UVA 領域の紫外線

試料から求めた補正曲線を用いて行った。

を吸収する新しい有機系サンスクリーンの開発が望まれて
２. ２. ２いる。
3）

蛍光量子収率本研究課題では，励起状態近接効果 を利用して，光エ蛍光量子収率（Φf）は，絶対蛍光量子収率測定装置 4）（浜

ネルギーを効率的に熱エネルギーに変換する分子を用いた

松ホトニクス，C 9920 - 01）で測定した o-AAP の MeCN 中
における蛍光量子収率の値（Φf= 0 . 020）を標準値として相対法を用いて決定した。

Development of Novel UVA-UVB Hybrid
Sunscreen Based on Proximity EffectToshitada Yoshihara
Department of Chemistry and Chemical
Biology, Graduate School of Engineering,
Gunma University

２. ２. ３時間分解光音響分光測定 5）

光音響信号測定のための励起光源は，Nd 3 +：YAG レー
ザー（スペクトラフィジクス，GCR- 130，パルス幅：6 ns）の第三高調波（355 nm）を用いた。試料溶液からの光音響− 45 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

信号は，シリコングリースをカップリング剤としてセル

３. ２

HEAAP の励起状態緩和過程

面に圧着させた圧電素子（Panametrics，V 103，1 MHz）

３. ２. １を 用 い て 検 出 し， そ の 信 号 を プ リ ア ン プ（Panametrics，

図２に HEAAP の n-Hex，MeCN，MeOH 中における吸HEAAP の吸収，蛍光スペクトル

5676，50 MHz，40 dB，入力インピーダンス：100 kΩ）で収・蛍光スペクトルを示す。また，表１にそれぞれの極大

増幅し，デジタルオシロスコープ（テクトロニクス，TDS-

波長（labs，lflu）を示す。

540）に取り込んだ。試料溶液に対する励起レーザー光の強３. ２. ２

度は，ND フィルターを用いて可変させ，その強度をレー

収率（Φf，Φisc，Φic）

ザーパワーメーター（Laser Precision，
RJ- 7610）で測定した。

３．結HEAAP の蛍光，項間交差，内部変換の量子表 1 に o-AAP の MeCN 中におけるΦf 値（0 . 020）を基準

果に相対法によって決定した HEAAP のΦf 値を示す。

３.１ N- ヒドロキシエチル -o- アミノアセトフェノン（HEAAP）の合成した。図３⒜に HEAAP の n-Hex 中で観測された音響信号，

HEAAP は，ジメチルホルミアミド（DMF）を溶媒，炭⒝に参照化合物である 2 - ヒドロキシベンゾフェノン（2 -酸カリウム（K 2 CO 3）を塩基として用いて，o-AAP とヨー

HBP）の音響信号を示す。観測された音響信号の振幅（H）
は，

ドエタノールを 100℃で 4 時間撹拌することで得た（図１）。

それぞれ⑴式および⑵式で示される。

HEAAP のΦisc 値は時間分解光音響分光法によって決定

粗生成物の精製は，シリカゲルカラムクロマトグラフィー

HS=KaE 0 S（1 - 10 -AS）

（展開剤：ヘキサン：酢酸エチル（1 : 1 v/v）
）および GPCR

HR=KE 0 （1 - 10

（展開剤：クロロホルム）を用いて行った。化合物の同定は，
1）⑵

こ こ で，K は 装 置 定 数，E 0 S，E 0 R は そ れ ぞ れ HEAAP，

H-NMR で行った。

図１

HEAAP の合成スキーム
表1

図２

⑴

-AR

HEAAP の吸収・蛍光スペクトル溶媒

labs/nmlflu/nm

Φf

Φisc

Φic

n-Hex

373

452

0 . 00045< 0 . 01

> 0 . 99

MeCN

378

458

0 . 0071

0 . 060 . 93

MeOH

380

482

0 . 0150 . 090 . 90

図３− 46 −HEAAP の光物理パラメーター

HEAAP および 2-HBP の n-Hex 中における光音響信号

励起状態近接効果を利用した新規 UVA-UVB ハイブリッド型サンスクリーンの開発

2 -HBP を励起するためのレーザー光強度，AS，AR はそれ定し表１にまとめた。

ぞれ HEAAP，2 -HBP の励起波長（355 nm）での吸光度で

Φ ic= 1 − Φf − Φiscある。a は試料の熱変換効率であり，2 -HBP では a= 1 であ⑸る。⑴式，⑵式から a は⑶式で示される。
a=（（HSE 0 R（1 − 10 -AR））/（
（HRE 0 S（1 − 10 -AS））

⑶

３. ３

MBCE-HEAAP，MNCE-HEAAP の合成

MBCE-HEAAP，MNCE-HEAAP は，DMF を 溶 媒，EDC

a 値は，ND フィルターで変化させたレーザー光強度に塩酸塩を縮合剤，N, N- ジメチルアミノピリジン（DMAP）

対して，それぞれの音響信号の振幅をプロット（図４）し，を添加剤として用いて，HEAAP と 4’- メトキシビフェニ

最小二乗法解析により導出した傾きを用いて決定した。

ル - 4 - カルボン酸，あるいは 6 - メトキシナフタレン - 2 - カ分子の励起三重項状態の寿命が他の緩和過程より十分にルボン酸を室温にて 20 時間撹拌することで得た（図５）。

長い場合，分子に与えた光エネルギーは⑷式で示される。

粗生成物の精製は，シリカゲルカラムクロマトグラフィー

El=Φf<ES>+ΦiscET+aEl（展開剤：クロロホルム）および GPC（展開剤：クロロホ⑷

1ルム）を用いて行った。化合物の同定は，
H-NMR で行った。

ここで El は励起エネルギー，<ES> は分子の蛍光平均エネルギー，ET は分子の三重項エネルギーである。⑶式および ⑷ 式を用いることにより，各溶媒中における HEAAP

３. ４ MBCE-HEAAP，MNCE-HEAAP の励 起 状 態
緩和過程の Φisc 値を決定し表１にまとめた。

図 ６ に MBCE-HEAAP ⒜，MNCE-HEAAP ⒝ の n-Hex

HEAAP の Φic 値は，励起一重項状態からの緩和過程が，蛍光，項間交差，内部変換であると仮定して⑸ 式より決中 に お け る 吸 収・ 蛍 光（ 励 起 波 長：285 nm）・ 蛍 光 励 起（観測波長：480 nm）スペクトルを示す。また，図７⒜にMBCE-HEAAP および 4’- メトキシビフェニル - 4 - カルボン酸エチルエステル（MBCE），⒝に MNCE-HEAAP および 6 - メトキシナフタレン - 2 - カルボン酸エチルエステル（MNCE）の n-Hex 中における蛍光スペクトルを示す。ここ で，MBCE-HEAAP あ る い は MNCE-HEAAP お よ び
MBCE の励起波長（280 nm）における吸光度はそれぞれ等しくして測定を行った。

３. ５

MBCE-HEAAP の光安定性の評価

図８⒜に MBCE-HEAAP，⒝に 4 - メトキシけい皮酸エ
チルエステル（MCEE）の n-Hex 中，超高圧水銀灯照射（λ> 290 nm）における吸収スペクトル変化，図９に 295 nm で
図４

レーザー光強度に対する音響信号の振幅のプロット

図５のそれぞれの化合物の吸光度の相対変化（A 295 t/A 2950）を示す。

MBCE-HEAAP，MNCE-HEAAP の合成スキーム− 47 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図８ MBCE-HEAAP および MCEE の n-Hex 中，超高圧水銀灯照射（λ＞ 290nm）における吸収スペクトル変化
図 ６ MBCE-HEAAP ⒜，MNCE-HEAAP ⒝ の n-Hex 中 に おける吸収（abs.）・蛍光（flu.）・蛍光励起スペクトル（ex.）

図９295nm における吸光度の相対変化（A295t/A2950）

MeCN や MeOH とのクーロン相互作用が増加し，励起状
態エネルギーが安定化するためである。蛍光量子収率（Φf）
図 ７ ⒜ MBCE-HEAAP（ 破 線 ） お よ び MBCE（ 実 線 ），⒝
MNCE-HEAAP（破線）および MNCE（実線）の n-Hex 中における蛍光スペクトルはすべての溶媒中において 0 . 02 未満であり，特に n-Hex
中では非常に小さな値である。Φf 値は，n-Hex 中と比較して MeCN 中で大きな値を示し，MeOH 中においてさらに 大 き な 値 を 示 し て い る。こ れ は，o-AAPやo-N-メ チ ル
AAPと同様な傾向 6）,7）であり，HEAAPにおいてもS 1（π,π）*

４．考状態と S 2（n,π）*状態が n-Hex 中で近接しており，効率的察な無放射緩和過程が誘起される（Proximity effect）。一方，合成した HEAAP はすべての溶媒中において UVA 領域

MeCN 中や MeOH 中においては S 1（π,π）*状態が安定化，に吸収を示した。蛍光極大波長は，n-Hex 中と比較して極S 2（n,π）*状態が不安定化することにより，エネルギー差性溶媒である MeCN 中やプロトン性溶媒である MeOH 中が増加するため，無放射緩和過程が減少し，Φf 値が増加において長波長シフトした。これは励起状態においてアミすると考えられる。

ノ基側からアセチル基側に電荷移動が起こり，励起分子と− 48 −

時間分解光音響分光測定から HEAAP の項間交差量子励起状態近接効果を利用した新規 UVA-UVB ハイブリッド型サンスクリーンの開発

収率（Φisc）は，0 . 1 未満（n-Hex 中では 0 . 01 未満）であり，

５．総

励起三重項状態の生成は少ないことがわかる。これはサン括スクリーンとして非常に重要な特性である。励起三重項状

本研究課題では，励起状態近接効果を利用した新しいタ態にある分子は，酸素が衝突することにより，エネルギー

イプのサンスクリーンの候補化合物（HEAAP）を開発し移動反応や電子移動反応により一重項酸素やスーパーオキ

た。さらに，UVA-UVB ハイブリッド型化合物の開発を行

シドアニオンラジカルなどの活性酸素を生成する。これら

い，UVB サンスクリーンとして使用可能な化合物の範囲

活性酸素は，近傍の生体分子と反応することにより光毒を大幅に広げることに成功した。今後の課題は，化合物の性として作用する。HEAAP の内部変換量子収率（Φic）は，溶剤への溶解性などの化学的評価や生体毒性などの生物的0 . 9 以上（n-Hex 中では 0 . 99 以上）であり，光エネルギーを評価が必要とされる。

高効率で熱エネルギーに変換し，励起状態から基底状態に緩和していることがわかる。これまでの UVA サンスクリ（引用文献）

ーンは，分子内プロトン移動や分子内構造変化によって光１）Wiechmann M, Port H, Frey W, Laermer F,

熱変換を実施しており，本研究課題で開発した HEAAP は

Elsaesser, : Time-resolved spectroscopy on ultrafast

新しいタイプの光熱変換分子である。

proton transfer in 2 -( 2 '-hydroxy- 5 '-methylphenyl)
benzotriazole in liquid and polymer environments, J.

サンスクリーンの特性として蛍光を示さないことは重Phys. Chem., 95 , 1918 - 1923 , 1991 .

要である。一般に UVB 領域に吸収を示す化合物の蛍光はUVA 領域に観測される。つまり，UVB サンスクリーンが２）Cantrell A, McGarvey DJ, : Photochemical studies of

UVA 領域に蛍光を示した場合，UVA に暴露されたのと4 -tert-butyl- 4’-methoxydibenzoylmethane (BM-DBM), J.
Photochem. Photobiol., B: Biol, 64 , 117 - 122 , 2001 .

同じことになる。このため，UVB サンスクリーンとして使用できる化合物は，蛍光量子収率が低いことが必要と

３）Lim EC, : Proximity effect in molecular photophysics:される。本研究課題では，UVB 領域に吸収を示し，UVA

dynamical consequences of pseudo-Jahn-Teller

領 域 か ら 可 視 光 領 域 に 強 い 蛍 光 を 示 す 化 合 物（MBCE，

interaction, J. Phys. Chem., 90 , 6770 - 6777 , 1986 .

MNCE）を HEAAP と連結させることにより，吸収した

４）Suzuki K, Kobayashi A, Kaneko S, 他 6名, : Reevaluation

UVB 領域の光エネルギーを HEAAP にエネルギー移動さof absolute luminescence quantum yields of standard

せ，蛍光を減少させることを試みた。

solutions using a spectrometer with an integrating
sphere and a back-thinned CCD detector, Phys. Chem.

合 成 し た MBCE-HEAAP は UVB 領 域 に MBCE，UVA

Chem. Phys., 11 , 9850 - 9860 , 2009 .

領域に HEAAP に帰属できる吸収が観測された。n-Hex
中において 285 nm を励起波長として MBCE に選択的に

５）Oshima J, Shiobara S, Naoumi H, 他 4 名 , Extreme

光励起したところ，MBCE の蛍光はほとんど観測されず

fluorescence sensitivity of some aniline derivatives to

HEAAP の蛍光がわずかに観測された。480 nm を観測波長

aqueous and nonaqueous environments: Mechanistic

として蛍光励起スペクトルを測定したところ，HEAAP のstudy and its implication as a fluorescent probe, J.

吸収に加えて MBCE の吸収と一致するスペクトルが観測

Phys. Chem. A, 4629 - 4637 , 110 , 2006 .

された。これより，光励起された MBCE から HEAAP に

６）Yoshihara T, Shimada H, Shizuka H, Tobita S, :エネルギー移動が起こることが明らかとなった。エネルギInternal conversion of o-aminoacetophenone in solution,

ー移動効率は，MBCE の蛍光が約 1000 倍減少しているこ

Phys. Chem. Chem. Phys., 3 , 4972 - 4978 , 2001 .

とから考えると 99 % 以上である。同様な結果は，MNCE-

７）Shimada H, Nakamura A, Yoshihara T, Tobita

HEAAP においても得られた。これにより蛍光性化合物をS, : Intramolecular and intermolecular hydrogen-

HEAAP に連結させることにより，ほぼ無蛍光性状態にすbonding effects on photophysical properties of

ることが可能であることが分かった。MBCE-HEAAP の2’-aminoacetophenone and its derivatives in solution,

光安定性を，現在使用されているけい皮酸化合物と比較しPhotochem. Photobiol. Sci., 4 , 367 - 375 , 2005 .

たところ，それを上回る安定性を示しており UVA-UVB ハ
イブリッド型サンスクリーンの有用性が明らかとなった。

− 49 −

両親媒性多糖デンドリマーを保護剤とした
金・白金ナノコロイドによる活性酸素消去活性
奈良女子大学大学院人間文化研究科

吉 村

倫 一

Tadpole-type amphiphilic dendrimers with poly(amidoamine) (PAMAM) dendrons and a single alkyl chain (alkyl chain
length = 16, generation number = 1–5) were designed and synthesized, and investigated their adsorption and aggregation
properties using surface tension, fluorescence of pyrene, dynamic light scattering (DLS), and small-angle neutron scattering(SAXS). The amphiphilic dendrimers exhibit low critical micelle concentration and high efficiency in lowering the surface
tension of water, indicating that the dendron-head moieties were more efficiently packed at the air-water interface and in
solution. The DLS and SANS show that the amphiphilic dendrimers form small micelles in aqueous solution regardless ofthe generation and the concentration. Gold and platinum nanoparticles were prepared by chemical reduction protected bytadpole type amphiphilic dendrimers, and their catalytic activities for reduction reaction of p-nitrophenol and DPPH radical
scavenging reaction were investigated. It was found that the catalytic activities for reduction reaction were significantly
influenced by the dendrimer generation and the size of nanoparticles.

１．緒

基を糖鎖で修飾した多糖デンドリマーを保護剤とした金お言

よび白金ナノ粒子を合成し，p‐ニトロフェノールの還元

近年，活性酸素の健康などへの影響が一般的に知られ注反応，DPPH ラジカルおよびヒドロキシルラジカルの消去目を集めている。活性酸素は体中で発生して細胞を攻撃し，反応に対するナノ粒子の触媒活性を評価することを目的と動脈硬化，がん，アルツハイマー，脳梗塞など 200 種類以する。会合体のナノ構造と細胞認識をもつ糖鎖を用いるこ

上の病気や老化の原因となっているとで，人体や環境に配慮した粒径のそろった安定なナノ粒

1）−3）。人間の体内には活性酸素を消去してくれる強力な酵素をもっているが，20子と高い触媒活性が得られると確信する。

代をピークにその働きは衰えていく。これを補うためには，

２．実

ビタミン C やポリフェノールなどの抗酸化物質を体外から摂２.１

取する必要があるが，現代の食生活でこれらを効果的に摂

合

２.１.１

取することは非常に難しい。これまでに我々は，ヒアルロ験成Tadpole 型両親媒性デンドリマー（２デンドロン骨格）の合成ン酸，フコイダン，キトサン，デンドリマーなどの水溶性高分子存在下で金ナノ粒子を調製し，そのヒドロキシルラジ

メタノールに溶解させたヘキサデシルアミンを 40 ºC 付

カルの活性酸素消去活性および 1 , 1 -ジフェニル - 2 - ピクリ

近まで昇温させた後，アクリル酸メチルを約 1 時間かけて

ルヒドラジル（DPPH）ラジカルの消去活性について調べた

加え，約 94 時間，40 ºC で加熱撹拌した。反応終了後，未結果，いずれも高い活性が認められることを見出した

4）
−9）

。

反応のアクリル酸メチルを除去するために，メタノールにここで用いたデンドリマーは，従来の高分子と異なり分子よる共沸で減圧蒸留を行い，メチルエステル末端基を有す形状やサイズが制御された規則的な多分岐構造を有し，水る 世 代 0 . 5 の Tadpole 型 両 親 媒 性 デ ン ド リ マ ー（C 16 -溶液中では自己会合せず単分子ミセルで存在する。また，

2 denG 0 . 5）を少し粘性のある透明液体で得た。収率は 100

近年，我々はデンドリマーを自己集合させるために，デン% であった。構造は， H NMR および ESI–MS により確認

ドリマー骨格に１本の炭化水素鎖を導入した Tadpole 型

した。

1（おたまじゃくし型）の両親媒性デンドリマーを分子設計・

次に，メタノールに溶解させた C 16 - 2 denG 0 . 5 を 40 ºC 付

合成し，これらは気／液界面に効率よく吸着・配向し，水中近まで昇温させた後，エチレンジアミンを約 1 . 5 時間かけで数 10 ～ 100 nm の会合体を形成することを明らかにした。

て滴下し，約 80 時間，40 ºC で加熱撹拌した。反応終了後，本研究では，これらの両親媒性デンドリマーや末端官能

未反応のエチレンジアミンを除去するために，トルエン，
エタノール，メタノールの順による共沸で減圧蒸留を行い，Active Oxygen Scavenging of Gold andPlatinum Nano-Colloids Protected by
Amphiphilic Dendrimers with MultiSugars
Tomokazu Yoshimura
Graduate School of Humanities and Sciences,
Nara Women’s University

白色粘体を得た。この粘体をヘキサンで洗浄し，真空デシケーターで十分に乾燥させることにより，アミノ末端基を有する世代１の Tadpole 型両親媒性デンドリマー（C 16 2denG1）を白色固体で得た。収率は 93 % であった。構造は，

1

H NMR および ESI–MS により確認した。

− 50 −

上と同様の方法により，アクリル酸メチルおよびエチレン

両親媒性多糖デンドリマーを保護剤とした金・白金ナノコロイドによる活性酸素消去活性

ジアミンの反応を繰り返すことによって，2 つのデンドロ

光光度計によりプローブにピレンを用いて測定した。スペン骨格を有する世代 5 までの Tadpole 型両親媒性デンドリ

クトルは 335 nm の励起波長，360 ～ 400 nm で記録し，ピマー（C 16 - 2 denGn；n は世代で 1 ～ 5）を収率よく合成した。

レンの濃度は１× 10 mol dm とした。ピレン蛍光スペ−5−3

クトルの振動バンドの低波長側から数えて１番目と３番目
２.１. ２

Tadpole 型両親媒性デンドリマー（３デンドロン骨格）の合成の強度比（I 1 /I 3）より，水溶液中の会合体の疎水的環境を評価した。

２. １. １でヘキサデシルアミンの代わりに，N- ヘキサデ

中性子小角散乱（SANS）の測定は，Tadpole 型両親媒性

シルエチレンジアミンを用いて同様に，３つのデンドロン

デンドリマーを溶解した重水（D 2 O）中で重塩酸（DCl）ま

骨格を有する世代 1 ～ 5 の Tadpole 型両親媒性デンドリマ

たは重水酸化ナトリウム（NaOD）の添加により pH を調整ー（C 16 - 3 denGn；n は世代で 1 ～ 5）を合成した。構造をした試料を用いて行った。

Fig. 1 に示す。

２．３
２.１. ３糖鎖の導入

金および白金ナノ粒子の合成

Tadpole 型両親媒性デンドリマー（C 16 - 3 denGn ; n = 1

メタノールに溶解させた Tadpole 型両親媒性デンドリマ～ 5）と塩化金酸の濃度比が１：１または４：１になるよーに，大過剰量のラクトビオン酸を加え，窒素雰囲気，還うに，塩化金酸水溶液を C 16 -mdenGn 水溶液に加え，30 分

流下，100 時間加熱撹拌した。反応終了後，メタノールを間よく撹拌した。この混合溶液に氷冷した水素化ホウ素ナ

減圧留去して，透析を数日間行い未反応の糖を除去した。

トリウムを加えて，30 分間撹拌を続けることで還元を行

構造は， H NMR，ESI–MS および元素分析により確認した。

い，金ナノ粒子を調製した。

２．
２に， 塩 化 金 酸 を 塩 化 白 金 酸 に 変 え て 同 条 件 で 行 っ た。

1

また，白金ナノ粒子の調製は，金ナノ粒子の場合と同様

界面化学的特性合成した Tadpole 型両親媒性デンドリマーの表面張力を，Tadpole 型両親媒性デンドリマー（C 16 - 3 denGn ; n = 1 ～自動表面張力計 Kruss K 122 を用いてウイルヘルミー法に5）と塩化白金酸の濃度比は１ ：１または４：１になるよより 25℃で測定した。各濃度での平衡表面張力を得るた

うに調製した。

−1

めに，表面張力値の変化が毎９分で 0 . 05 mN m 以下となるまで測定を行なった。cmc と cmc における表面張力は，

２．４

表面張力と濃度の対数曲線の屈曲点から決定した。

p- ニトロフェノールの還元反応

石英セルに，金または白金ナノ粒子，p- ニトロフェノー

Tadpole 型両親媒性デンドリマーが形成する会合体の大ル，超純水を加えて，撹拌した。この混合溶液に，氷冷し

き さ は，Uniphase 社 製 He–Ne レ ー ザ ー（ 出 力：35 mW，た水素化ホウ素ナトリウムを素早く加え，可視紫外吸光分

波長：632 . 8 nm– 垂直偏光）を光源とする独国 ALV 社製の光計にセットし，時間に伴う 400 nm の吸光度を測定した。

ALV- 5000 E を用いて測定した。すべての溶液は，測定前にセルロースエステル製の 0 . 2 µm フィルターでろ過して

２．５

金および白金ナノ粒子の DPPH ラジカル消去能用いた。解析はヒストグラム法により拡散係数を決定し，石英セルに，金または白金ナノ粒子と DPPH ラジカル溶

Stokes-Einstein の式を用いて流体力学的直径を算出した。

液を加え，撹拌した。この混合溶液を可視紫外吸光分光計

界面活性剤水溶液の蛍光測定は，日立 650−10 S 蛍光分にセットし，時間に伴う 517 nm の吸光度を測定した。

３．結果及び考察
３.１

合成Tadpole 型両親媒性デンドリマー（C 16 -mdenGn，m はデンドロンの数で 2，3，n は世代で 1 ～ 5）は，コアにヘキサデシルアミンまたは N- ヘキサデシルエチレンジアミンを用いて，アクリル酸メチルによる Michael 付加反応と生成したメチルエステルとエチレンジアミンの反応を繰り返す Divergent 法に従い収率よく合成することができた。

３. ２

界面化学的特性pH２の水溶液における C 16 -mdenGn の表面張力は，いずFig. 1

Structure of C16-3denGn.

れも濃度の増加とともに減少し，臨界ミセル濃度（cmc）− 51 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013を示す明瞭な屈曲点が見られほぼ一定となった（Fig. 2）。
世代１～３の cmc は世代の増加すなわちデンドリマーの親水性の増大とともに増加したが，世代４，５になるとcmc の大きな増加は認められず，cmc は逆に小さくなるか，
あるいはほとんど変わらなかった。気 / 液界面での吸着・配向状態は，cmc における表面張力（γcmc）および Gibbs 式から求めた分子占有面積（Acmc）を用いて評価することが–1

で き る。C 16 -mdenGn の γcmc は 36 ～ 47 mN m ，Acmc は2

0 . 53 ～ 0 . 86 nm となり，嵩高い構造のデンドロン骨格を有しているにもかかわらず，従来の界面活性剤と同様に気/ 液界面に効率よく吸着・配向していることがわかった。
これは，世代およびデンドロン骨格が増加すると，デンド
ロンのアミド基間の水素結合が増加して密にパッキングでFig. 2

きるためと考えられる。C 16 -mdenGn のミセル形成の標準

Surface tension for C16-3denGn.

0

自由エネルギーの絶対値 ∆G mic は，世代が１から２に増加すると小さくなるものの，世代２～５ではほぼ同じ値
0であり，∆G micおよび吸着の標準自由エネルギーの絶対0

値 ∆G ads とも，デンドロンの骨格数に大きな違いは見ら0

れ な か っ た。 ま た， い ず れ の 世 代 で も ∆G mic は0∆G ads よりも小さくなり，ミセル形成よりも気 / 液界面への吸着の方が優れることがわかった。ピレンの蛍光スペ
クトルの 373 nm と 384 nm の強度比 I 1 /I 3 および静的光散乱から得られた散乱強度は，世代１および２では表面張力曲線から求めた cmc 付近の濃度からそれぞれ減少，増大したが，世代３以上になると cmc 以下の濃度から変化が見られた。これは世代が高くなると，気 / 液界面への吸着と同時に水溶液中で会合体を形成していることを示唆する。

３. ３

水溶液中でのミセル特性

Fig. 3

SANS curves for C16-3denGn at pH9.

距離が近づいたことがわかった。また，pH 2 の溶液でもデンドリマーの末端アミノ基の一部がプロトン化される

pH 9 で見られた低 Q 領域での立ち上がりが同様に観測さpH 9 の低濃度（5 mmol dm ）溶液における C 16 - 3 denGn（nれた。世代２では，5 ～ 25 mmol dm の低濃度で立ち上= 1 ～ 5）の SANS 曲 線（Fig. ３）は， 散 乱 ベ ク ト ル Q >がりが見られなかったが，濃度が 100 mmol dm に増加す

0 . 07 Å において Q に従う散乱が観測されていることかると立ち上がりが観測され，ミセルの凝集体が示唆された。

ら，会合体の構造は球状であることが示唆される。Guinier

これは動的光散乱から求めた見かけの流体力学的直径の大の式を用いて得られた回転半径は，世代には依存せず 2 . 0

きさとほぼ一致した。すなわち，低濃度では数 nm の粒径～ 2 . 4 nm であった。また，低 Q 領域（Q < 0 . 005 Å ）では，のミセルが得られたのに対し，100 mmol dm では 72 ～デ ン ド リ マ ー の 世 代 に よ っ て 散 乱 曲 線 が 異 な り，C 16 -85 nm の大きな会合体が認められた。また，世代 3 ～ 5 では，

2 denGn（n = 4，5）および C 16 - 3 denGn（n = 3 ～ 5）では低世代 2 と異なり低濃度から凝集体の形成が確認された。pH

世代と異なり立ち上がりが見られた。これは，世代 1 ～ 3

2 の 溶 液 に お け る C 16 - 3 denG 3（100 mmol dm ）の cryo-の C 16 - 2 denGn および世代１，２の C 16 - 3 denGn では水溶TEM 写真（Fig. 4）から 100 ～ 600 nm の球状および内部が液中で球状ミセルとして存在するのに対し，世代が増加す

空洞になったドーナツ状の凝集体が確認された。この大きるとミセル同士が集まって大きな凝集体を形成しているこな凝集体の存在が，SANS 曲線の低 Q 領域の立ち上がりにとを示唆する。一方，pH 2 の溶液では，デンドリマーの起因していると結論づけられる。さらに，コントラスト変

アミノ基がすべてプロトン化されるため，SANS 曲線は Q化法を用いて見積もった会合体中の１分子あたりの体積は，= 0 . 06 ～ 0 . 09 Å 付近にミセル間の静電的反発に起因する

いずれの世代でも計算値よりも小さくなり，その差は世代ブロードなピークプロファイルが観測された。このピークの増加とともに大きくなった。これは高世代になるほど会位置は濃度の増加とともに高 Q 側にシフトし，ミセル間の合体中で分子が密にパッキングされていることを示唆する。

–3

–1

–4

–1

–1

–3

–3

–3

–3

− 52 −

両親媒性多糖デンドリマーを保護剤とした金・白金ナノコロイドによる活性酸素消去活性Fig. 4Cryo-TEM images of C16-3denG3 at pH2.
Fig. 6 Apparent rate constant and generation for C16 -3denGn.

４．総括

高性能化ならびに高機能化の発現を目指して分子設計・合成した Tadpole 型両親媒性デンドリマーは，高世代で親水部のデンドロン骨格がかなり嵩高いにもかかわらず，デンドロン間の相互作用が働いて高い界面活性を有すること
Fig. 5がわかった。この両親媒性デンドリマーを保護剤として金TEM image of gold nanoparticles.

または白金ナノ粒子を調製でき，p- ニトロフェノールの還この傾向は気 / 液界面での吸着と同様に，世代の増加とと元反応や DPPH ラジカルの消去反応における触媒活性をもにデンドリマーのアミド基間の水素結合が増加するため示すこともわかった。今後，金属ナノ粒子を用いたヒドロと考えられる。また，SANS 曲線は，溶液の温度を 25℃か

キシルラジカルやその他の活性酸素種の消去作用について

ら 63℃に上昇させても違いが見られなかったことから，

詳しく検討していく予定である。

ミセルおよびミセル同士が集まった凝集体は温度に対して（引用文献）

極めて安定であることがわかった。

１）Miyake Y, Shimoi K, Kumazawa S, Yamamoto K,

３. ４

金・白 金 ナノ粒子 の 調 製と触 媒 活 性および

DPPH ラジカル消去能

Kinae N, Osawa T, J. Agric. Food Chem. 48 , 3217 , 2000 .
２）Pulido R, Bravo L, Saura-Calixto F, J. Agric. Food
Chem. 48 , 3396 , 2000 .

C 16 - 3 denGn を保護剤とした金および白金ナノ粒子は，C 16 - 3 denGn と塩化金酸または塩化白金酸の混合溶液を化３）Gyamfi M A, Yonamine M, Aniya Y, Gen. Pharmacol.
32 , 661 , 1999 .

学還元することで調製した。C 16 - 3 denGn と塩化金酸または塩化白金酸の濃度比が４：１では，金の場合，直径４nm４）Esumi K, Takei N, Yoshimura T, Colloids Surf. B 32 ,
117 , 2003 .

以下の単分散なナノ粒子が得られたが，白金の場合，大きな粒径のナノ粒子が得られ，金属とデンドリマーのアミノ５）Esumi K, Houdatsu H, Yoshimura T, Langmuir 20 , 2536 ,2004 .

基の相互作用は金よりも白金の方が弱いことがわかった。
C 16 - 3 denGn で保護した金および白金ナノ粒子を用いた p-６）Isono R, Yoshimura T, Esumi K, J. Colloid Interface
Sci. 288 , 177 , 2005 .

ニトロフェノールの還元反応における触媒活性は，世代３の金ナノ粒子を用いたときに最も高い活性が認められ，こ７）Akiyama S, Yoshimura T, Esumi K, J. Jpn. Soc. Colour
Mater. 78 , 112 , 2005 .

れまでに報告された PAMAM および PPI デンドリマーを保護剤として用いたナノ粒子よりも高いことがわかった。

８）Akiyama S, Yoshimura Torigoe K, T, Esumi K, J. Jpn.
Soc. Colour Mater. 78 , 409 , 2005 .

一方，1 , 1 - ジフェニル - 2 - ピクリルヒドラジル（DPPH）ラ
ジカルの消去反応に対しては，C 16 - 3 denGn で保護したナ

９）Endo T, Fukunaga T, Yoshimura T, Esumi K, J.
Colloid Interface Sci. 302 , 516 , 2006 .

ノ粒子は高い触媒活性を示さなかった。

− 53 −

皮膚ABC 膜輸送体に及ぼす化粧品添加物の影響

金沢大学

医薬保健研究域薬学系

加 藤

分子薬物治療学研究室

将 夫

The skin represents physical and biochemical barrier between the body and the environment, serving to exclude
xenobiotics and microorganisms and to prevent unregulated water loss from the body into the atmosphere. The physicalbarrier is mainly localized in stratum corneum (SC) whereas a biochemical barrier also exists in skin epithelial cells
beneath the SC. The biochemical barrier includes metabolic enzymes and transporters that mediate detoxification andefflux of xenobiotics. This barrier has an important influence on absorption of xenobiotics, though the mechanisms of its
effects on the absorption generally remain to be fully established. We have recently clarified the role of two ATP binding
cassette (ABC) transporters, P-glycoprotein (P-gp) and breast cancer resistance protein (BCRP), in transdermal absorptionof a typical substrate in vivo. This finding may imply the possible interaction of these ABC transporters with cosmetic/
pharmaceutical excipients, leading to the change in transdermal permeation of constituents/drugs. Therefore, the purposeof the present study was to clarify the inhibition potential of several cosmetic excipients on P-gp and BCRP. The inhibitory
effect was assessed by the uptake study of a typical BCRP substrate Hoechst33342 in MDCKI cells stably transfected with
BCRP gene (MDCKI/BCRP). In the presence of several excipients, uptake of Hoechst33342 in MDCKI/BCRP cells washigher than that in their absence, suggesting that BCRP is inhibited by those excipients. Such inhibition profile was found to
be concentration-dependent for the excipients. The inhibition was further demonstrated by the transcellular transport studyof Hoechst33342 in MDCKI/BCRP cells in the presence or absence of those excipients. It was found that the inhibition
potential is partially correlated with a certain physicochemical parameter. Thus, our findings suggest that some of cosmetic
excipients inhibit the function of BCRP. Further studies are required to clarify the relevance of such inhibition with thechange in transdermal permeation of cosmetic constituents and pharmaceutical drugs.

１．緒

我々は皮膚に膜輸送体が存在し、ある種薬物の表皮側

言から血液中への吸収や、血液中から皮膚への分布に関与

皮膚は表皮、真皮及び皮下組織から構成され、毛嚢、汗することを示してきた 4−7）。中でも P-glycoprotein（P-gp）腺、脂腺などの付属器官が表皮から真皮を貫通する（図１）。

と breast cancer resistance protein（BCRP）は、 と も に

皮膚は外界から体内への外因性物質の侵入を防ぐバリアとATP の加水分解で生じるエネルギーを駆動力として多種考えられている。表皮の中で最も外層の角質層は脂質とケ多様な物質を細胞内から細胞外へ排出する ATP binding

ラチンで満たされており、外因性物質の経皮吸収に対して

cassette（ABC 膜輸送体）である。P-gp はマウス 6，7）および最も高いバリア能を有する。角質層は、有害物質の侵入や

ヒト 8）で真皮に存在し、マウスにおいては真皮の血管内皮

物理的外傷、感染症から生体内の環境を守る働きがある 1，2）。

に存在する 7）。一方、BCRP はマウスにおいて真皮の血管

脂溶性の高い外因性物質は角質層に一部が分配

内皮に、ヒトでは表皮の基底層や真皮の血管内皮に局在す（partition）し、 分 配 し た 物 質 の 一 部 は さ ら に 単 純 拡 散

る 7）。

（passive diffusion）により血液方向へ移行しうる（図１）。

興味深いことに、これら P-gp と BCRP はともに基質を角質層が物理的バリアであるのに対し、角質層より下層は表皮側から真皮側へ輸送する（図１）8）。このことは、基生きた皮膚組織であり、生物的バリアとして働くと考えら質である蛍光物質 rhodamine 123（R- 123）を経皮投与しれている。生物的バリアには、皮膚に発現する代謝酵素やた際に、皮膚内あるいは血液中への R- 123 の透過が、P-gp膜輸送体が挙げられる。実際、皮膚には cytochrome P 450

欠 損 マ ウ ス あ る い は P-gp と BCRP 両 方 の 欠 損 マ ウ スなどの代謝酵素が機能的に発現する 3）。一方で膜輸送体に（mdr 1 a/ 1 b/bcrp-/-）において顕著に低下したことからもついては皮膚における発現の報告が散見されるものの、そ示される 6，7）（図２の control）。P-gp と BCRP はともに皮膚の皮膚内での機能は永らく不明であった。

のみならず、小腸や腎臓の刷子縁膜、脳血管内皮細胞の血液側膜、肝臓の胆管側膜等に発現し、多くの薬物の排泄（小腸や脳においては吸収、分布の障壁）に働くことが示されEffect of Cosmetic Excipients on ABC
transporters in the skin
Yukio Kato
Department of Molecular Pharmacotherapeutics , Faculty of Pharmacy,
Kanazawa Universityている。従って、皮膚においてもこれら膜輸送体が、角質層に分配し表皮に到達した外因性物質の真皮・血液方向への移行に関与する可能性がある（図１）。
化粧品や医薬品には数千種類以上におよぶ添加物原料が用いられる。これらが P-gp や BCRP に影響した場合、結− 56 −

皮膚 ABC 膜輸送体に及ぼす化粧品添加物の影響

図１

皮膚における物質透過の概念図

図２ P-gp と BCRP 阻害剤 Itraconazole による表皮から真皮への R-123 移行阻害

果として経皮からの外因性物質の吸収や化粧品自身に含まれる成分の皮膚内動態に影響を及ぼす可能性がある。P-gp
や BCRP が幅広い構造を認識する膜輸送体であることを考えると、この可能性は十分に考えられる。しかしこれまで、添加物が皮膚に発現する P-gp や BCRP にどのような影響を及ぼすかについて検討された例はほとんどない。本研究は、化粧品添加物の安全性の担保を目的として、P-gp とBCRP に及ぼす添加物の影響を解析した。

２．実
２.１

験

試薬および実験動物

R- 123、Hoechst 33342（H- 33342） 及 び Ko 143 は Sigma
図３

Chemical Co. Ltd.（St. Louis，MO）より、itraconazoleはLKT

In vivo 経皮吸収実験の概念図

Laboratories Inc.（St. Paul，MN）より購入した。FVBマウス（FVB/NJcl、 雄 性、7 〜 8 週 齢 ）は 日 本 ク レ ア（Tokyo，Japan）、mdr 1 a/ 1 b/bcrp-/-（FVB 系 統 雄 性、7 〜 8 週 齢 ）取り皮膚を採取した。採取した皮膚をアルミで包み、ガラ

は Taconic Farms Inc.（Germantown，NY）より購入した。

スシャーレに挟み 1 分間 55℃で温めた。その後 18 G の針動物はすべて標準食で飼育され、水及び食餌は自由に与えで表皮側をこそぎとった（図３）。

られた。すべての動物実験は金沢大学動物実験指針に従っ
R-123 の定量て行った。

皮膚サンプルはホモジネート後遠心分離し、上清を移動
In vivo 経皮投与実験（図３）相で除タンパクした。血漿サンプルは酢酸エチルを用い実験に用いたマウスは全て、実験を開始する 72 時間前

液々抽出した。これらサンプル中 R- 123 濃度は HPLC を用に除毛を施した（図３）。ペントバルビタールを皮下投与

いて定量した 7）。

して麻酔をかけ、動物用バリカンで胴体の毛を剃った後、除毛クリームを適量塗り、37℃の温水で丁寧に洗い流した。

BCRP 安定発現 MDCKI 細胞による取り込み実験（Dish

除毛 72 時間後、エチルエーテル吸入麻酔下で、セロテー法）

プを用いてマウス腹部皮膚の角質層を剥離した（図３）。

BCRP ないし空ベクター安定発現 MDCKI 細胞（MDCKI

その後、投与液 100 µL を均一に染み込ませたパッチを腹/BCRP、MDCKI/mock）を 4 well plate に 培 養 し た。5 分部に貼付し、パッチの上からエラストポアを巻き付けた。

間の preincubation 後、種々の濃度の添加物を含む 5 µM

投 与 液 は R- 123 ま た は R- 123 と itraconazole を dimethylH- 33342 溶液を添加し、20 分後に蛍光観察した。画像解析

sulfoxide に溶かし、さらに HBSS で希釈して調製した。投

ソフト Image J を用い、蛍光の強さを 10 回繰り返して測与後 6 時間に尾静脈から血液を採取し屠殺後、すばやく定し、これを 3 preparation で行い数値化した。

70 % エタノールを含ませたティッシュで腹部皮膚を拭き− 57 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

３．結
３.１

多数の添加物の膜輸送体への作用を、感度良く評価す果ることを目的に、BCRP についてそのスクリーニング系

膜輸送体阻害剤の in vivo での効果を構築した。BCRP の典型的基質として H- 33342 を用い添加物が皮膚の膜輸送体に影響するかを検討する前に、た。MDCKI/BCRP 細胞に H- 33342 を添加すると BCRP に膜輸送体に対し阻害活性を有することが分かっている阻害よって効率良く細胞外へ排出されるため、蛍光顕微鏡で観剤 itraconazole を用い、in vivo において阻害剤による膜輸

察しても H- 33342 の蛍光はわずかしか検出されない（図４

送体機能制御の有無を検討した。膜輸送体の機能を評価し左、control）。一方、BCRP 阻害剤である Ko 143 を同時にやすい系として、角質層を剥離した系を用いた。R- 123 の添加すると、BCRP の活性が低下するため H- 33342 が細胞みを経皮投与後の表皮への分布は、wild-type（野生型）と内に検出される（図４右）。一方、BCRP を発現していない

mdr 1 a/ 1 b/bcrp-/- で同程度であった一方、真皮と血漿中

MDCKI/mock 細胞を用いて同様の解析を行うと、control-/-

への R- 123 の移行は mdr 1 a/ 1 b/bcrp で低下した（図２）。

条件下でも高い蛍光が細胞内に観察され、Ko 143 同時添加

一 方、itraconazol を 同 時 投 与 し た と こ ろ、R- 123 の 皮 膚による影響は見えなかった。以上より得られる画像を定量

分 布 と 吸 収 は、 表 皮、 真 皮、 血 漿 い ず れ も wild-type と化することにより、BCRP の活性変化を可視的に解析する

-/-

-/-

mdr1a/1b/bcrp で同程度であった（図２）。mdr1a/1b/ bcrp

ことが可能となった。
次 に、 各 添 加 物 を 種 々 の 濃 度 で H- 33342 と と も に

では、itraconazole の影響がほとんど見られなかった（図MDCKI/BCRP 細胞に添加し、同様な解析から添加物濃度２）。
角 質 層 を 剥 離 し な い 系 で も R- 123 と itraconazole を 併

依存的な蛍光強度の上昇を観察し、各添加物の BCRP に対用 投 与 し、6 時 間 後 で の 皮 膚 中 濃 度 を 測 定 し た。R- 123

する阻害定数（Ki；50％阻害を与えるのに必要な濃度）をの皮膚への分布量は角質層を剥離した系の 1 / 10 程度で求めた。図５には、阻害効果を示した各添加物の Ki 値とあったが、角質層を剥離した系、しなかった系ともに、物理化学的パラメータとの相関を示した。ここで、xlogP

itraconazole 併用により R- 123 の皮膚への分布は control のはオクタノール／水分配の計算値であり、http://www.

半分程度にまで低下した。

ncbi.nlm.nih.gov/pccompound/ より入手した。また、a 値
は有機概念図を利用して得られる極性の尺度（有機性と無３. ２膜輸送体に及ぼす添加物の影響

機性のバランス）である。その結果、阻害定数は分子量、添加物自身の皮膚への浸透性を考慮するため、膜透過性

a 値とは明確な相関がなかった一方、xlogP とはやや相関が良いと思われる電気的中性の物質、皮膚表面の電荷と比較的強く相互作用すると思われる極性物質など、幅広い極性を有する構造類似体を検討対象に加えた。これまでに 16 種類（ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、
1 . 3 ブチレングリコール、サリチル酸エチレングリコール、
オレイルアルコール、ポリエチレングリコール 400、メチ
ルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチル
パラベン、イソステアリン酸、安息香酸、セバシン酸ジエ
チル、炭酸プロピレン、トリアセチン、アジピン酸ジイソ
プロピル）について阻害効果を検討した。

図５

図４

Image J を用いた BCRP 阻害解析

添加剤の物理化学的パラメータと BCRP に対する阻害定数（Ki）との関係− 58 −

皮膚 ABC 膜輸送体に及ぼす化粧品添加物の影響関係が認められ、xlogP が 3 〜 4 付近で最も強い阻害効果

質層の有無に関わらず、P-gp 基質の皮膚透過を in vivo で（低い Ki）が得られる傾向にあった（図５）。

抑制する。従って、添加物についても今後さらに詳細な検続いて、BCRP に対する阻害効果をより明確に示す目
的で、BCRP による H- 33342 の経細胞輸送を評価し、添加討を進め、皮膚の膜輸送体をどの程度阻害しうるかを解明する必要がある。

物の効果を検討した。取り込み試験において阻害効果の

化粧品添加物が BCRP を阻害することが実際、生体にど認められた添加物を、H- 33342 とともに MDCKI/BCRP 細のような影響を与えるかについても、さらに検討が必要で胞の basal もしくは apical 側に添加後、反対側に出現したある。BCRP は皮膚においては基質の吸収方向への輸送に

H- 33342 を測定したところ、control においては BCRP に関与するため、もし BCRP が全身作用を狙った外用剤に含よる排出を反映して basal から apical 方向（BL-to-AP）がまれる薬物の吸収に関与しているとすれば、添加物は当該逆方向（AP-to-BL）よりも高かったのに対して、添加物

薬物の効果に負の影響を与えうる。また、BCRP の遺伝子

共存下ではそのような方向性が低下した。同様な実験を

変異は抗悪性腫瘍薬スニチニブによる皮膚毒性と関係する

MDCKI/mock 細 胞 で も 行 い、efflux ratio- 1（BCRP を 介との報告がある 9）。従って、BCRP への阻害作用は同様なした膜透過に比例する値）を算出したところ、control で

副作用とも関連する可能性がある。一方で、化粧品は一般

4 . 27、添加物存在下で 1 . 75 となり、半分弱にまで低下がに、角質層や表皮への作用が期待され、真皮や血漿中への認められた。以上より、経細胞輸送の系でも、添加物が成分の移行は望ましくない。その点、P-gp や BCRP を阻

BCRP を阻害することが示された。

害することは、表皮から真皮への物質移行を妨げることに

現在、P-gp に及ぼすこれら添加物の影響についても、

つながり、化粧品自身の安全性の観点からは、阻害作用が典型的基質である R- 123 の細胞内への取り込みと経細胞輸

むしろ beneficial かもしれない。今後さらなる検討を行う

送に対して評価しており、結果は現在執筆準備中の投稿論ことで、皮膚組織内での添加物の影響を解明し、化粧品の文に掲載予定である。

安全性向上に発展できればと考える。

４．考

察

５．総

括

本研究で得られた興味深い知見の一つは、いくつかの添皮膚に発現する ABC 膜輸送体の一部が、添加物によっ

加物が BCRP を阻害したことである。これら添加物が、仮て阻害されることが示唆された。一方で皮膚組織中での添に表皮組織内へ Ki 値に近い濃度で分配した場合には、皮加物の作用については、さらなる検討が必要である。添加膚の BCRP を阻害しうることが示唆される。実際に皮膚に物と膜輸送体との相互作用は、化粧品の安全性を考える上発現する BCRP を、添加物が阻害できるか否かについては、

で今後さらに解明する必要がある。

今回得られた Ki 値と、添加物自身の角質層への分配、表皮への拡散などの要因も影響するため、今回の結果から謝

ただちに皮膚 BCRP の阻害が見られると結論づけることはできない。しかしながら、図２に示すように、少なくとも

辞研究助成を賜りました公益財団法人コスメトロジー研究振興財団に心より御礼申し上げます。

P-gp や BCRP の阻害剤である itraconazole については、角図６

BCRP による H-33342 経細胞輸送に及ぼす添加物の阻害効果− 59 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

（引用文献）

Control. Rel., 124 , 60 - 68 , 2007 .

１）Meguro S, : Relationship between covalently bound６）Ito K, : P-Glycoprotein (Abcb 1 ) is involved in

ceramides and transepidermal water loss (TEWL),

absorptive drug transport in skin, J. Control. Rel., 131 ,Arch. Dermatol. Res., 292 , 463 - 468 , 2000 .

198 - 204 , 2008 .

２）Cartlidge P. : The epidermal barrier, Semin. Neonatal.,７）Hashimoto N, : ATP binding cassette transporters
in two distinct compartments of skin contribute

5 , 273 - 280 , 2000 .

to transdermal absorption of a typical substrate, J.

３）Ahmad N, : Cytochrome p 450 : a target for drug

Control. Rel., 165 , 54 - 61 , 2013 .

development for skin diseases, J. Invest. Dermatol.,８）C. Skazik, : P-glycoprotein (ABCB 1 ) expression in

123 , 417 - 425 , 2004 .

human skin is mainly restricted to dermal components,４）Li Q, : Characterization of the transdermal transport

Exp. Dermatol., 20 , 450 - 452 , 2011 .

of flurbiprofen and indomethacin, J. Control. Rel., 110 ,９）van Erp NP, Pharmacogenetic pathway analysis for

542 - 556 , 2006 .
５）Ito K, : Involvement of organic anion transportsystem in transdermal absorption of flurbiprofen, J.

− 60 −

determination of sunitinib-induced toxicity, J. Clin.
Oncol., 27 , 4406 - 4412 , 2009 .

新たな皮膚タイトジャンクションバリア・角質層バリア機能評価方法の開発

慶應義塾大学医学部皮膚科学教室・総合医科学研究センター

久 保

亮 治

Skin is the structure that covers our body and protects it from not only the entry of pathogens or allergens but also
from the leakage of water, solutes or nutrients. These outside-in and inside-out skin barrier functions are dependent on theepidermis, a stratified epithelial cellular sheet. Terminally differentiated cornified cellular sheets called stratum corneum (SC)constitute the outermost epidermal barrier in mammals. Beneath the SC, apical paracellular spaces of epidermal cells aresealed with tight junctions (TJs) that might limit paracellular leakage of water and electrolytes to maintain fluid homeostasis.
Here we analyzed the barrier functions of the SC and TJs.

緒によって構成されるバリア構造である。全身を覆う角質層

言を持つのは、両生類の成体・爬虫類・鳥類・哺乳類であり、
1）

皮膚は、我々の身体の外表を覆う構造物である。その最すなわち陸上の空気環境に生きる脊椎動物である 。角質も重要な機能が、外界と生体の境界をなすバリアとしてのバリアは空気環境と液性環境の間を隔てるバリアであり、機能である。外界からの刺激・侵略に対するバリアとして、内側の細胞を乾燥や外力による障害から守っている。

物理的な外的刺激によるダメージを防ぎ、紫外線によるダ角質層の内側の顆粒層は、非常に扁平化したケラチノサ

メージを防ぎ、病原微生物の繁殖・侵入を防ぎ、アレルゲ

イトが複数積み重なってできた層である。顆粒層の細胞をンの侵入を防ぐ。侵入者に対しては、自然免疫のシステム

表面から順に SG 1 , SG 2 , SG 3 細胞とそれぞれ名付けると、により対抗するとともに、抗原提示細胞が侵入者を捕捉しSG 2 細胞の細胞間にのみタイトジャンクションが存在してて獲得免疫のシステムに抗原提示を行う。また１つは、身細胞間を通る物質移動を制限するバリアを形成しており、体内部のホメオスターシスを保つためのバリアでもある。

表皮の細胞外液性環境をタイトジャンクションバリアの外

水・イオン・蛋白の漏出を防ぎ、熱を保持するかまたは余側（角質層とタイトジャンクションバリアに挟まれた SG 1

分な熱を放出し、体内のホメオスターシスを保つ。皮膚の細胞を取り囲む細胞外液性環境）と内側（SG 2 細胞以下の構造を詳細に調べていくことで、これらのバリア機能を実顆粒層、有棘層、基底層の細胞を取り囲む細胞外環境）の現するために進化してきたメカニズムが徐々に明らかとな

２つのコンパートメントに分割しているってきている。

の有棘層は、デスモソームの発達したケラチノサイトが重2−4）。顆粒層の下陸生脊椎動物において、皮膚の基本構造はほぼ共通して層する層であり、ランゲルハンス細胞と呼ばれる表皮内樹いる。皮膚はまず、表皮・真皮・皮下組織の３つに大きく状細胞がこの有棘層に散在している。最後の基底層は、基分けられる（図１）。皮下組織は脂肪織によるクッション

底膜直上に存在する一層の細胞層であり、哺乳類の表皮にの役割と熱保持、栄養保持に関わる。真皮は頑丈なコラー

おいては唯一細胞分裂が観察される層である。基底膜からゲンからなる層で、物理的な刺激から身体を守るとともに、外れた細胞は、細胞分裂を停止して分化を続け、有棘層、その内部には毛嚢・脂腺・汗腺・血管・リンパ管など様々

顆粒層を経て、最終的に角質細胞へと分化する（図１）。

な構造を含有している。また、真皮樹状細胞と呼ばれる抗以上のように、我々の皮膚には、角質層とタイトジャンク

原取得細胞が真皮には存在している。最外層の表皮はケラションという２つのバリアが存在している。

チノサイト（表皮細胞）により構成される重層上皮組織で表皮タイトジャンクションバリアの存在は長年にわたっあり、表面から順に、角質層・顆粒層・有棘層・基底層にて見逃されてきた。申請者は哺乳類表皮タイトジャンクシ

分けられている。最も表面の角質層は、角化脱核した角質ョンバリアを世界で初めて３次元可視化することに成功し、細胞（corneocyte）とその細胞間を埋める角質細胞間脂質

表皮内抗原提示細胞であるランゲルハンス細胞が表皮タイ
トジャンクションバリアを保ったままタイトジャンクショ

Development of new methods to analyze
stratum corneum barrier and tightjunction barrier in the epidermis
Akiharu Kubo
D epa r t ment of D er mat olog y, Keio
University School of Medicine Center
for Integrated Medical Research, Keio
University School of Medicine

3）

ンバリア外の抗原を取得する機能を持つことを発見した 。
すなわち、角層層という静的な構造物によるバリアが破れても、タイトジャンクションという動的なバリアにより外来物質の侵入を防ぎ、同時にランゲルハンス細胞が外来物
質を能動的に取り込み免疫系に提示していると考えられる（図１）。しかし、表皮タイトジャンクションバリア機能の− 61 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図１

皮膚表皮が持つバリア機構

詳細は、未だ不明な点が数多く残されている。本研究は、

ると、切片作成・染色・切片封入の各段階において、そのこれまで曖昧に「皮膚のバリア」として捉えられてきた外物質は洗い流されて大部分は消失し、残ったものも拡散に

来物質侵入阻止機構を、角質層とタイトジャンクションとよって大きくその存在位置を変えていると考えられる。しいう２つのバリアとランゲルハンス細胞によって構成され

かし、従来の研究では、この問題はほとんど無視されておるシステムとして捉えなおし、新しい表皮タイトジャンク

り、おそらくは残存しているごく一部の分子の局在を持っションバリアの透過性評価方法、および角質層バリアの評て、角質への透過性を評価しているものと考えられた。

価方法を開発することで、２つのバリアの性質の違いを明

今回われわれは、この問題を解決するために、皮膚切片

らかにし、皮膚バリア機構への理解を深めることを目的と作成に川本法を導入した。本方法は鶴見大学歯学部 RI 研した。

究センターの川本忠文博士が開発した、切片支持用粘着フ実ィルムを用いた切片作成方法で、水溶性物質の組織内分布験5）を保持したまま切片を作成することができる方法である 。
カルセイン（B i s [ N, Nbis（carboxymethyl）aminomethyl ]１．角質バリアの評価
角質への物質浸透を正確に可視化する方法の開発をおこ

fluorescein ; Sigma-Aldrich）飽和水溶液、またはリポソー

ない、同方法を用いて、野生型マウス皮膚とフィラグリンム（Presome CSII- 101（Nippon Fine Chemical, Osaka,

欠損マウス皮膚において、角質への物質透過性に変化がな

Japan））に封入したカルセイン溶液を、６−８週の野生型

いかを調べた。

マウスおよびフィラグリン欠損マウスの尻尾皮膚に３時間

角質への物質浸透性を切片上で可視化する時に最も問題塗布した後、尻尾を切りだして凍結し、専用の凍結包埋剤となるのは、透過性評価に用いた物質が拡散により本来存（SCEM）を用いて包埋、凍結した。切片支持用粘着フィ

在する場所から移動してしまうことである。蛋白質と反応

ルム（Cryofilm type 2 C（9））を用いてクライオスタットにして共有結合を生じるような物質を透過性評価に用いる場て切片を作成してそのままフリーズドライした後、紫外線合は問題ないが、通常の水溶性物質を透過性評価に用いた照射により急速に硬化する切片封入剤（SCMM-R 1）を用場合、たとえ皮膚をホルマリン固定したとしても、アルデ

いてスライドガラス / フィルム間に切片を封入し、蛍光顕

ヒド結合を生じる残基が物質中に含まれていなければ、そ

微鏡により浸透度を観察した。

の物質は皮膚中にフリーの状態で存在することとなる。す− 62 −

新たな皮膚タイトジャンクションバリア・角質層バリア機能評価方法の開発

図２ 野生型マウス（+/+）とフィラグリンノックアウトマウス（-/-）における角質透過性試験。
（A）カルセイン水溶液塗布後３時間の角質浸透度。（C）リポソーム封入カルセイン溶液塗布後３時間の角質浸透度。
（B, D）各顕微
鏡視野において、角質の 50％以上の深さまでトレーサーが浸透している部分の、角質全体に占める割合。
（Kawasaki
et al., JACI 2012 7）より引用）

２．タイトジャンクションバリアの評価

２．タイトジャンクションバリア

In vivo における皮膚タイトジャンクションバリアの透

ケラチノサイトの表面抗原の１つであるデスモグレイン

過性を評価する方法としては、ランタン（分子量 138 Da）

１に対する single-chain variable fragment（scFv）をトレの細胞間への浸透を電子顕微鏡により観察する方法と、蛋ーサーとして用いた。本 scFv はヒトデスモグレイン１の細白 質 ビ オ チ ン 化 試 薬（sulfo-NHS-LC-biotin（ 分 子 量 556

胞外ドメインと特異的に結合することが確認されている 。

Da））の浸透性を蛍光抗体染色法にて観察する方法の２つ

まず、ヒト皮膚切片を用いて scFv を一次抗体として用いがあった。今回我々は、ケラチノサイトの表面抗原の１つた免疫染色を行ったところ、デスモグレイン１の発現はタで あ る デ ス モ グ レ イ ン １ に 対 す る single-chain variableイトジャンクションバリアの内側の細胞にも、外側の細胞

fragment（scFv：分子量約 32 kDa） をトレーサーとし（顆粒層の最上層の細胞）にも認められた。次に scFv をヒて用いて、タイトジャンクションバリア機能を評価した。

ト皮膚サンプルに ex vivo で皮下注したのち組織培養し、

6）

結

6）

scFv の拡散を観察した。24 時間後までの観察において、

果

scFv のシグナルは、ヒト皮膚のタイトジャンクションバ

１．角質バリア

リアの内側のケラチノサイト表面からは検出されたが、タ川本法にて作成した皮膚切片上では、従来の方法で作成

イトジャンクションバリアの外側のケラチノサイト表面かした皮膚切片に比べて、カルセインの蛍光が著明に強かっらは検出されなかった。すなわち、scFv は表皮タイトジた。これは、サンプル作成中に拡散によってカルセインがャンクションバリアを通過できないと考えられた。

洗い流されることがなかったためと考えられた。カルセイ考

ン水溶液を用いた透過性試験では、野生型マウス、フィラ
グリン欠損マウスともに、角質の上層でカルセインの浸透察

１．角質バリアは止まっており、２つのマウス間で明らかな差は認められ角質への物質浸透を正確に可視化する方法の開発をおこなかった（図２ A, B）。一方、リポソームに封入したカル

ない、同方法を用いて、野生型マウス皮膚とフィラグリン

セインを用いた透過性試験では、野生型マウスではカルセ欠損マウス皮膚において、角質への物質透過性に変化がな

イン水溶液と同様に角層の上層で浸透が堰き止められていいかを調べた。川本法を用いた切片作成により、従来の方たのに対し、フィラグリン欠損マウスでは角質の下層まで

法よりも正確に、水溶性物質の角質への浸透を可視化する

浸透している像が認められた（図２ C, D）。これは、脂溶ことが可能となった。また、本方法を用いることで、フィ性物質に対する角層のバリア機能が、フィラグリン欠損マ

ラグリン欠損マウスの角質バリア機能が低下していること

ウス皮膚において減弱していることを示唆している 。

を示すことができた。サンプル作成中の物質移動を最小限

7）− 63 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013に留めることができる本方法を用いることで、水溶性物質

２）Furuse M, Hata M, Furuse K, Yoshida Y, Haratakeの角質透過性試験を正確に行うことが可能になると考えら

A, Sugitani Y, Noda T, Kubo A, Tsukita S: J Cell Biolれた。

156 , 1099 - 1111 , 2002
３）Kubo A, Nagao K, Yokouchi M, Sasaki H, Amagai M:

２．タイトジャンクションバリアJ Exp Med 206 , 2937 - 2946 , 2009

これまで、in vivo でのタイトジャンクションの透過性４）Kubo A, Nagao K, Amagai M: J Clin Invest 122 , 440 447 , 2012

評価方法は、分子量 500 程度の小さな分子に対する閉鎖結合能の測定によっていた。本手法を用いることで、表皮タ５）Kawamoto T: Arch Histol Cytol 66 , 123 - 143 , 2003

イトジャンクションバリアの、低分子に対するバリア機能

６）Ishii K, Lin C, Siegel DL, Stanley JR: J Invest
Dermatol 128 , 939 - 948 , 2008と高分子に対するバリア機能を別々に、in vivo において

７）Kawasaki H, Nagao K, Kubo A, Hata T, Shimizu

測定することが可能になると考えられた。

A, Mizuno H, Yamada T, Amagai M: J Allergy Clin
（引用文献）

Immunol 129 , 1538 - 1546 .e 1536 , 2012１）Schempp C, Emde M, Wölfle U: J Dtsch Dermatol８）Yoshida K, Yokouchi M, Nagao K, Ishii K, Amagai
M, Kubo A : J Dermatol Sci, in press

Ges 7 , 750 - 757 , 2009

− 64 −

皮膚マトリクスメタロプロテアーゼ（matrix metalloproteinase：MMP）-9
遺伝子過剰発現マウスの作成とその解析
帝京大学医学部ちば総合医療センター皮膚科

小 林

孝 志

The skin surrounding the whole body maintains the homeostasis by the tissue metabolism both in the normal status
and in the inflammatory conditions. Among many species of matrix metalloproteinase (MMP), two kinds of gelatinase,
MMP-2 and MMP-9 are known to cleave not only denatured collagen, named as gelatin, but also other not a few matrix
components such as fibronectin, elastin, and type IV and VII collagens and pro-form of cytokines including tumor necrosis
factor (TNF)-a and transforming growth factor (TGF)-b to be activated. In comparison with MMP-2, MMP-9 is known to be
induced in the case of inflammatory stimuli and plays important roles for such tissue metabolism including tumor invasion,
blister formation, dermatitis, apoptosis by ultraviolet irradiation, and keratinization. For example, MMP-9 null micereportedly show no blister formation on the experimental model of bullous pemphigoid and they also manifest very low levelof keratinization on the squamous cell carcinoma. This study was aimed to determine the effects of overexpression of MMP9 in the skin.

１．緒

様々な基質が報告されており 7）、MMP- 2 と MMP- 9 は組織

言

代謝で重要な役割りを果たすことが示唆されるに至ってい

生体で働く組織代謝酵素には様々なものがあり、細胞る 1 −3）。

外 マ ト リ ク ス（extracellular matrix：ECM）代 謝 に 関 与

皮膚では、真皮の線維芽細胞は専ら MMP- 2 を、表皮するものも多く存在する。これらには、架橋を司る lysyl

角化細胞は MMP- 2 と MMP- 9 を分泌することが解明されoxidase など ECM 成分を合成しいわゆる同化作用を有すているが 1 −3，8）、これら両酵素により、前駆体が分解さる酵素群、一方、ECM 成分を専ら分解することに働き異れたあと、TNF-a などのサイトカインの刺激でさらに特化作用を有する酵素群、に大別される 1−3）。後者の代表的に MMP- 9 発現が亢進することが知られている 9 , 10）。実際、なものが、matrix metalloproteinase（MMP）群の酵素で皮膚の炎症疾患の代表的な湿疹・皮膚炎皮膚での MMP- 9

ある

1−3）

の発現亢進を確認している 11）。このように MMP- 9 は発現。

MMP 群の酵素は、脊椎動物では、1960 年代、おたまじ

誘導されやすい酵素であり、これは MMP- 9 遺伝子プロ

ゃくしが尻尾を自己消化して蛙になる際の尻尾から発見

モーターに MMP- 2 にはない TATA box が存在するなど、された酵素、collagenase に端を発し
類以上の酵素が報告されている

1− 4）、現在まで 20 種

1−3）

。これらはすべて別々

様々な発現調節領域が存在することによって裏付けられている 1 , 12 , 13）。

の遺伝子によりコードされたアミノ酸による蛋白質であ2）

これまで、遺伝子改変による MMP- 9 発現制御についてるが、相同性を持っている 。なかでも MMP- 2 と MMP- 9の動物モデルを用いた検討では、MMP- 9 欠失マウスを用

は gelatinase として知られ、元々は変性コラーゲンである

い、骨髄細胞由来 MMP- 9 が水疱の形成に関わる炎症に関gelatin を分解する酵素として発見、命名された

1−3）

与するという報告 14 , 15）などがある。しかし、表皮角化細。

しかし 1980 年代後半に、基底膜に特異的に存在する IV
型コラーゲンや VII 型コラーゲンを含め、ファイブロネク

胞由来 MMP- 9 を過剰発現させた報告はなく、本研究は、その検討を行うために企画された。

チンやエラスチンなど他の複数の ECM 蛋白を分解するこ

２．実と 5，6）、 ま た 最 近 は、tumor necrosis factor（TNF）-a な
どのサイトカインの前駆体分子を分解して活性化するなど

２.１

験

遺伝子改変マウスMMP- 9 発現ベクターの取得

米国 Genecopoeia 社の EX-Mm 03900 -M 02 を使用し、また以下の 8 種の PCR primer、
ATG-F：ATGAGTCCCTGGCAGCCCCTGC
Generation and analyses of transgenic
mice for the overexpressed matrix
metalloproteinase（MMP）- 9 in the skin
Takashi Kobayashi
Department of Dermatology, Teikyo
University Chiba Medical Center− 65 −

cdna-R 1：TGTTCGAATGGCCTTTAGTG
cdna-F 1：GCTGGCAGAGGCATACTTGT
cdna-F 2：CGTCGTGATCCCCACTTACTA
cdna-F 3：GTCTTCCTGGGCAAGCAGTA
cdna-F 4：CTATACCTCCCACGGCCTAT

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

cdna-F 5：TGTGGGTGTACACAGGCAAGした。これを 2 細胞期まで Whitten's の培地中にて 37℃で

mu-PF：GGCCCAGACGTGGGTCGATT

培養し、偽妊娠の雌 ICR 系マウスの輸卵管に戻して個体をを用いて、polymerase chain reaction（PCR）法や制限酵発生させ、帝王切開により仔マウスを取り出した。得られ

素切断、ライゲーションなどの一般的な遺伝子操作法にた仔マウスは、すぐに仮親につけて離乳期まで育てた。
上記で作製したトランスジェニックマウスについて、

より、Kpn I と Not I でマウス MMP- 9 cDNA を挿入した
ベクターに、さらに開始コドンから 305 番目の塩基を T

PCR 法を用いてスクリーニングを行った。作製されたトから G に置換することから、102 番目のアミノ酸をバリン

ランスジェニックマウスは、出生後 3 週経過したところで、からグリシンに置換する遺伝子改変 MMP- 9 発現ベクター

9 個体の尾の先を切り取って、高分子 DNA 抽出法によりゲ（pCMV-cDNA（V 102 G））を得て、その塩基配列を確認した。

ノム DNA を抽出し、各 DNA 60 ng を鋳型として、プライマ

次に、遺伝子改変マウス MMP- 9 について、蛋白発現とーは、GT-hk 14 pro-F 3：CAGGTAACTAGGTTTAAGGTGC

gelatinase 活性を検討するために、培養 293 T 細胞に Roche

AG、AGT-hk 14 pA-R 1：TTATGCAACTCAGATAA

社の Fugene 6 試薬を用いて遺伝子導入を行い、培養上清TGAAGCTG、35 サイクルの条件で 3353 bp の増幅を行っを 回 収、gelatin-zymograph 法 を 用 い て 16）gelatinase 活 性た。その後、アガロースゲル電気泳動法を用いて解析、陽を持つ遺伝子改変 MMP- 9 発現を確認した。

性の 3 個体のすべて雄ファウンダーマウス（F 0 - 005，F 0 006，F 0 - 007）を得た。

２. ２ K14 プロモーターを用いた遺伝子改変 MMP-9
発現ベクターの取得

スのトランスジェニック遺伝子を定量した。分析用プロー

米 国 ATCC 株 よ り 分 譲 し て 得 た、pG 3 -K 14 cassette

ブ を 調 製 す る た め に、PCR 法 を 用 い て、 プ ラ イ マ ー は、

（pG 3 Z-K 14）を用い、上述と同様に PCR 法や制限酵素切断、GT-hk 14 pro-F 1：GATATACACACCTCC

ライゲーションなどの一般的な遺伝子操作法により、ウサ

AAAGCAGGAC、AGT-hk 14 pA-R 3：TCTGCACCTTAA

ギ b-globin second intron を挿入、さらに Bgl II で、上述

ACCTAGTTACCTG に よ り 938 bp を 増 幅 し、 得 ら れ たの遺伝子改変 MMP- 9 cDNA（V 102 G）を挿入、ヒト K 14

DNA 断片をアガロースゲル電気泳動法により分離した。

次に、サザンブロット法を用いて陽性ファウンダーマウ

プロモーター、ウサギ b-globin second intron、Kozak 配

泳動後のゲルから目的のバンドを切り出し、Sephaglas

列、遺伝子改変 MMP- 9 cDNA（V 102 G）、及びヒト K 14

Band Prep Kit（Pharmacia 社製）を用いて精製して、こpolyadenylation signal を直列に連結したものを含む皮膚れをランダムプライマー法（Random Primer DNA Labeling

MMP- 9 過剰発現トランスジェニックマウス作成用ベクタ

Kit Ver. 2；宝酒造社製）により 32 P- 標識して分析用プローー（phK 14 -cDNA（V 102 G））を得た。

ブとした。調製した分析用プローブを用いて挿入 DNA の内側で一ヶ所のみ切断する制限酵素（BspHI）によりサザ

２. ３

皮膚 MMP-9 過剰発現トランスジェニックマウス

ンブロットを行った。

の作製と表現型の観察得られた皮膚 MMP- 9 過剰発現トランスジェニックマウ

皮膚 MMP- 9 過剰発現トランスジェニックマウスの作製

スを同週齢の雄マウスと比較した。

採卵用の C 57 BL/ 6 系統雌マウスに卵胞刺激ホルモン（妊３．結

馬血清性性腺刺激ホルモン；PMSG）及び黄体形成ホルモン（ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン；hCG）をそれぞれ個体

３.１

果

遺伝子改変マウス MMP-9 発現ベクターの取得あたり約 5 単位、48 時間間隔で腹腔内投与して過剰排卵

開始コドンから 305 番目の塩基を T から G に置換する

させ、C 57 BL/ 6 系統雄マウスと交配させた。膣栓確認後、ことから、102 番目のアミノ酸をバリンからグリシンに交配後 1 日目の卵管からマウス受精卵（初期胚）を採取し、置換する遺伝子改変 MMP- 9 発現ベクター（pCMV-cDNA

上記で得られた phK 14 -cDNA（V 102 G））の DNA 溶液を、 （V 102 G））を得て、その塩基配列を確認した（図１）。
該受精卵の雄性前核に 2 pl ずつマイクロインジェクション

またこの遺伝子改変マウス MMP- 9 について、gelatin-

図１ 遺伝子改変 MMP-9 発現ベクター（pCMV-cDNA（V102G））の構築を表す。矢印はサイトメガロウイルスプロモーター配列、cDNA は制限酵素 KpnI と NotI 切断部に挿入されたマウス MMP-9 の、102 番目のアミノ酸をバリンからグリシンに置換する遺伝子改変の cDNA 配列、polyA は、polyA tail 配列を示す。

− 66 −

皮膚マトリクスメタロプロテアーゼ（matrix metalloproteinase：MMP）-9 遺伝子過 剰発現マウスの作成とその解析

図３ 皮膚 MMP-9 過剰発現トランスジェニックマウス作成用ベクター（phK14-c DNA（V102G）） の 構 築 を 表 す。 矢 印 は ヒ ト K14 プ ロ モ ー タ ー、RbG intron は ウ サ ギ
b-globin second intron、cDNA は制限酵素 BglII 切断部に挿入されたマウス MMP-9 の、102 番目のアミノ酸をバリンからグリシンに置換する遺伝子改変の cDNA 配列、K14
polyA は、ヒト K14 遺伝子の polyA tail 配列を示す。
図２ 遺伝子改変 MMP-9 発現ベクター（pCMV-cDNA（V102G））を用いて培養細胞に遺伝子導入した培養液のgelatin-zymograph 法 の 結 果 を 示 す。
gelatinase 活 性 を 持 つ MMP-9 の バ
ンドについて、潜在型（矢印）、活性型（矢尻）として発現を確認した。

zymograph 法を用いて gelatinase 活性を持つ遺伝子改変
MMP- 9 発現について、非活性型と、活性型のバンドを確認した（図２）。

３. ２ K14 プロモーターを用いた遺伝子改変 MMP-9
発現ベクターの取得
ヒト K 14 プロモーター、ウサギ b-globin second intron、
Kozak 配列、遺伝子改変 MMP- 9 cDNA（V 102 G）、及びヒト K 14 polyadenylation signal を直列に連結したものを含む皮膚 MMP- 9 過剰発現トランスジェニックマウス作成
用ベクター（phK 14 -cDNA（V 102 G））を得た（図３）。

３. ３

皮膚 MMP-9 過剰発現トランスジェニックマウスの作製と表現型の観察
マ ウ ス 受 精 卵（ 初 期 胚 ）297 個 に、 上 記 で 得 ら れ た
phK 14 -cDNA（V 102 G））の DNA 溶液を、該受精卵の雄性前核に 2 pl ずつマイクロインジェクションした。うち生存 246 個について 9 体のレシピエントを使用し、7 体に妊

図４ 受精卵にマイクロインジェクションを行った後、生まれたマウスについてのトランスジェニック遺伝子発現を解析した（A）PCR 法、（B）サザンブロット法の結果を示す。（A）
Lane 1 から 9 は各々、順に F0-001 から F0-009 までのマウス由来 genome DNA を表し、lane 10、11、12 は各々、
野生型 genome 1mg に加えてトランスジェニック遺伝子を100pg、100fg、0g を加えたコントロールを表す。矢印に増幅された陽性バンドを示す。F0-005，
006，
007 の 3 種のファ
ウンダーマウスを得た。
（B）Lane 1 は、野生型 genome、lane 2 は、F0-006、lane 3 は F0-005、lane 4 は F0-007を示す。3 種類のファウンダーマウスのうち、F0-006 に強い遺伝子導入を認めた。

娠あり、帝王切開により仔マウスを取り出した。産仔の出４．考

生数は 15 体であったが、その後の生存数の関係で 9 個体

察の尻尾を PCR 法を用いて解析、陽性の 3 個体のすべて雄

最近の遺伝子改変動物を用いた研究から、様々な蛋白質

ファウンダーマウス（F 0 - 005，F 0 - 006，F 0 - 007）を得たについて各々の生体内での実際の機能が解明されてきた。

（図４A）。またサザンブロット法を行った結果、F 0 - 005、

皮膚科領域で MMP- 9 に関するものでは、欠失マウスの解F 0 - 006、F 0 - 007 で band を確認し、特に F 0 - 006 で強いト

析から、特に多型核白血球由来の MMP- 9 が、水疱症の水ランスジェニック遺伝子の発現を認めた（図４B）。

疱形成 14，15）、炎症を伴った癌の浸潤と転移 17 ､ 18）に関わる得られた皮膚 MMP- 9 過剰発現トランスジェニックマウ

ことが解析されている。

スを同週齢の雄マウス と比較した結果、高発現のトラン

しかしながら MMP- 9 は、皮膚の表皮角化細胞が分泌す

スジェニック遺伝子を確認した F 0 - 006 マウスで、生後 3ることが示されている 1 - 3，6，8 - 10，12，13，16）。今回の研究は表

週頃より、炎症時一般に伴う異常角化を尻尾や耳に、脱毛

皮角化細胞由来 MMP- 9 過剰発現動物モデルを作成するこを背部に認めた（図５）。

とでその働きを解明することを主たる目的に企画された。
マウス MMP- 9 は、ヒト MMP- 9 と同様に N- 末端側のア− 67 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

A

B

C

図５ 野生型と F0-006 の皮膚 MMP-9 過剰発現トランスジェニックマウス（MMP-9TG）との表現型の比較を表す。（A）生後 10 週間で、野生型（上）と比較して F0-006（下）では炎症一般に伴う異常角化を尻尾や耳（白矢尻）に、脱毛を背部（白矢印）に認めた。（B）F0-006 の耳の拡大、（C）F0-006 の尻尾の拡大をそれぞれ示す。

ミノ酸が分解されることにより活性化を受けて生体内で働

白 が poly（ADP-ribose）polymerase- 1（PARP- 1）で あ り、

くことが知られている 19 , 20）。他の MMP に関してもこの活

この PARP- 1 が、炎症やアポトーシスに関わるカスペース性化を受けるアミノ酸配列は相同性が高く保持されており、の働きで分解されることで両者の発現が亢進することを検活性化を受けるアミノ酸の置換が別の MMP に関しての同証した 27）。もともと分化刺激は炎症時の過角化を含めた角様の研究でも行われていることから 19 , 20）、今回の研究でも、化、表皮角化細胞に運命づけられたプログラムされた細胞

この活性化が起こりやすいように活性化に関わるアミノ酸

死の刺激であり、一種のアポトーシスと考えられる 1）。まに変異を加え、その変化を発現ベクターの細胞へのトラン

た炎症惹起もアポトーシスを起こす刺激として捉えること

スフェクションによる培養上清の分子量で確認した。

ができる 1）。今後、交配をしながらさらに表現型を検討す

ヒト K 14 のプロモーターは表皮基底層の角化細胞に特る必要があるが、今回の皮膚の変化はこれらアポトーシス

異的に蛋白を発現させるための遺伝子領域として知られてに関わる MMP- 9 の役割を裏付けるものと考えられる。加おり

19 , 21 , 22）、今回もこれを用いた。他に同様の局在発現さえて MMP は老化において過剰発現することも示唆されて

20）

おり 1）、今回の結果は、皮膚の老化と MMP- 9 との関わりせる K 5 のプロモーターを用いる方法が報告されており、また分化した角化細胞のみに発現する K 1 や K 10 などを使も想定され興味深い。

用することも今後試みられる余地がある。

別に、本マウスを用いることで、皮膚、特に表皮での今回、特に MMP- 9 過剰発現が認められたマウスで、野MMP- 9 過剰発現モデルとして、新たな、あるいは既存の生型と比較して脱毛、耳や尻尾の過角化を認めた。これ

抗炎症薬や保湿薬の効果を検証するのに有用であると思わらは、MMP- 9 発現亢進を確認した皮膚の代表的な炎症疾

れる。

11）

患である湿疹・皮膚炎で認められる所見であるが 、別また、毒ガスとして知られるサルファマスタードやナイに、本研究者のこれまでの検討結果により、MMP- 9 はヒ

トロジェンマスタードへの暴露により、MMP- 9 発現が亢トの皮膚組織で、悪性や良性の異常角化組織、過角化組

進することが知られており 28）、これらの化学兵器への暴露

織での発現を認めている 23−25）。また培養表皮角化細胞で動物モデルとしての利用も期待される。

は、 高 カ ル シ ウ ム の 濃 度 や transforming growth factor

さらに、K 14 プロモーターに成長ホルモンを発現する（TGF）-b を添加した分化刺激、ultraviolet（UV）B 照射や過剰発現マウスではマウスの成長そのものに影響を与える

TNF-a および interleukin（IL）- 1 a 添加による炎症惹起刺ことも判明しており 22）、今後、ホモマウス作成などの際に激で、MMP- 2 と比較して MMP- 9 が選択的に発現亢進す

MMP- 9 過剰による全身他臓器の表現型検討も必要と考えることを解明している

1 , 8 −10 , 26）。さらに最近、本研究者にられる。

より、この際に起こる MMP- 9 発現亢進を司る MMP- 9 プ

なお本研究は、上述したような観点から前職で防衛省のロモーターと分化のマーカーとして知られるインボルクリ

職務発明として認定され、特許出願することとなった（特願：2013 - 041950）。

ンのプロモーターとに共通に結合して発現量を抑制する蛋− 68 −

皮膚マトリクスメタロプロテアーゼ（matrix metalloproteinase：MMP）-9 遺伝子過 剰発現マウスの作成とその解析（参考文献）

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山書店、2003、2 - 13 .

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Grant GA, Goldberg GI: SV 40 -transformed human19）Krampert M, Bloch W, Sasaki T, Bugnon P,

lung fibroblasts secrete a 92 -kDa type IV collagenase

Rülicke T, Wolf E, Aumailley M, Parks WC, Werner

which is identical to that secreted by normal human

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11）Kobayashi T: Is matrix metalloproteinase (MMP)- 9
a culprit involved in dermatitis? Increased expression23）Kobayashi T, Onoda N, Takagi T, Hori H, Hattori S,

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Nagai Y, Tajima S, Nishikawa T: Immunolocalizations

Contact Dermatitis, 64 , 171 - 172 , 2011 .

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epidermis and some epidermal tumors, Arch. Dermatol.

novel mechanism of matrix metalloproteinase- 9 geneRes., 288 , 239 - 244 , 1996 .

− 69 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

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24）K o b a y a s h i T , S a k u r a o k a K , T a k a g i T , H o r iirradiation, J. Dermatol. Sci., 33 , 105 - 111 , 2003 .

H, Hattori S, Nagai Y, Tajima S, Nishikawa T:
Immunolocalizations of human gelatinase (type IV27）Kobayashi T: Suppression of matrix metalloproteinase- 9

collagenase, MMP- 9 ) and TIMP (tissue inhibitor of

expression in undifferentiated, non-apoptotic

metalloproteinases) in Hailey-Hailey and Darier's

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circumscriptum: Immunolocalization of matrix28）Wormser U, Brodsky B, Reich R: Topical treatment

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1998 .

induced skin collagenolytic activity, Arch. Toxicol., 76 ,26）Onoue S, Kobayashi T, Takemoto Y, Sasaki I, Shinkai
H: Induction of matrix metalloproteinase- 9 secretion− 70 −

119 - 121 , 2002 .

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究
千葉科学大学薬学部生命薬科学科

坂 本

一 民

Skin is the largest organ in the body as a barrier to protect life from environment. Key element of the skin barrier
function relies on the structure and function of Stratum Corneum Intercellular Lipids (SCLP). Impairment of SCLP incomposition or structure and function causes malfunction of skin or even diseases such as Atopic dermatitis. On the other
hand, controlled temporal perturbation of skin barrier function could lead desirable Trans Dermal Drug Delivery System(TDDS).  
The objective of this study is to establish a novel method for the Percutaneous Absorption of Cell Penetrating Peptide(or Protein Transduction Domain : PTD) in Relation to the SCLP as an ideal TDDS. Key feature of this TDDS is the
combination of SCLP composition and PTD’s ability of non invasive membrane penetration. Based on the altered ratio of
sphingosine (So) and sphinganine (Sa), which increases from normal to atopic skin condition, model SCLP mixtures arecomposed and evaluated in terms of barrier function and physicochemical properties.
Atopic Skin (AS) model showed impaired barrier function for the release of Rhodamine- B (RhoB) encapsulated in the
SCLP liposome, though there are no differences on the physicochemical properties between AS and Normal Skin (NS) or
3M (Basic SCLP composition without Sphingo lipids). This result, caused by the scares changes of structure and function of
SCLP as a whole, indicates the possibility to control barrier function by means of changing SCLP composition.
PTD is a good candidate to combine SCLP composition with its non-harmful spontaneous penetration through thecell membrane. But little is known for its spontaneous translocation mechanism. We have investigated the effect of surface
curvature of cell membrane by means of changing outer osmotic pressure. As a result, positive curvature change by
decreasing Osmotic Pressure stimulated PTD penetration. Our proposition of the mechanism that PTD introduces local
and temporal dynamic transformation of the membrane structure to mesh phase is thus confirmed. Combination of SCLP
composition change and PTD application would lead us to create a novel and ideal TDDS.

１．緒に、通常イオントフォレシスやソノフォレシス、マイクロ言

ニードルといった物理的な構造破壊手段を用いて薬物の吸1）

皮膚は身体最大の臓器であり、外部環境との境界を成し収促進が行われている 。これらの手法は、化粧品のようている事から、経皮吸収型薬剤投与の有用性は十分認知さに皮膚への作用が緩和である事を前提に万人が使用する製れている。しかしながら、皮膚が生体と外界を隔て正常な品では、頻回塗布（使用）に対する安全性の保証やハンド

生体機能を保護・維持する防御機関であるがゆえに、そのリングの簡便性が実用上の難点である。

構造と機能を損なわずに経皮的に薬剤を投与することは容一方、バリア疾患病と言われるアトピー性皮膚炎（Atopic

易ではない。皮膚は、表面から表皮、真皮、皮下組織の三Dermatitis：AD）の発症要因解析から角層の脂質組成が層からなり、表皮の最外相には角層と称される死んだ細胞

バリア機能の重要な因子であることが判明しつつあり、の累積層が存在する。角層の細胞間隙にはセラミド、コレ

SCLP の組成とその構造及び機能の関係を知ることは、バ

ステロール、脂肪酸などの脂質を構成成分とした角層細胞

リア性欠陥に起因する皮膚疾患の治癒のための薬剤開発お間脂質膜（SCLP ; Stratum Corneum Intercellular Lipids

よび健常性維持のための化粧品の製剤化において意義ある

図１）が存在し、多重ラメラ層を形成することによって皮課題と考えられる。そこで、本研究はまず角層細胞間脂質

膚の主たるバリア機能を担っている。一般に SCLP を通る膜（SCLP） のモデル組成リポソームを構築し、その自己ルートが薬物透過における主な経皮吸収経路と言われてお組織体としての相挙動と形態変化を物理化学的手法で解析

り、薬物はバリア壁として存在している SCLP を透過しなし、バリア性との関係を明らかにする事を試みた、次にそければならない。このような堅固な SCLP を透過するための知見を基に膜透過性ペプチド（PTD） を薬剤担体とし、2）3）

生体に不快な負荷を与えず部位選択的かつ放出制御下に薬Pe r c ut a n e o u s Ab s o r pt i o n o f C e l l
Penetrating Peptide in Relation to the
Lipid Composition of Stratum Corneum
Intercellular Lipids
Kazutami Sakamoto
Faculty of Pharmacy, Chiba Institute of
Science

効成分を経皮的に投与する、新たな経皮 DDS システム
4）

（TDDS）を構築する事を目的に実施した （図１）。
AD は湿疹の発生や皮膚の異常乾燥といった角層バリアの機能欠陥による皮膚疾患であるが、近年生命科学的視点からの AD 患者及び健常者の比較研究で、SCLP におけるセラミドの組成や種類が大きく関与している事が明らかに− 71 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

されてきた。内田らは AD モデルマウスの角層中のセラミ見出されてきた。これは、生体膜のバリア機能を超越する

ドおよびスフィンゴ脂質含有量を分析した結果、セラミド現象で、新たな DDS キャリアとしての期待から多くの研の代謝物であるスフィンゴ脂質組成が健常マウスと異なる究がなされている。PTD は塩基性アミノ酸に富むペプチ

ことを明らかにし、AD におけるバリア機能低下と関連す

ドで HIV ウイルス由来の TAT ペプチド5）8）

6 , 7）

やそのモデルるとの仮説を立てた 。ここで明らかになった脂質全体の物質としての Arg の８量体（R 8） など多種の存在が知らわずか４−６mol % を構成するスフィンゴ脂質の組成変化れている。PTD はそれ自身のみならず、タンパク質や種々とバリア機能に注目してモデルリポソームを構築し、SDSの薬物さらにはリポソームなどを結合させても、さまざまの作用による内包された蛍光標識物質の透過性を検討したな細胞膜を透過することが実証されているが、その機構に結果、微量構成成分であるスフィンゴ脂質の組成が AD についてはいまだに定説がない。PTD の膜透過方式には小おけるバリア機能低下と相関する事を見出した 。本研究

胞体として内包化されるタイプの種々の Endocytosis（Eはこれらの結果を踏まえ、スフィンゴ脂質の組成の違いが透過）と、膜を越えて直接細胞質に移行する Cytosolysis（C

膜物性に影響を与えていると考え、これを透過機序解明に透過）が知られ（図２）、E 透過では細胞内部でさらに細胞繋げることを目的にモデル組成の脂質膜に関する物理化学

質（Cytosol）への移行を必要とする 。一方、C 透過は直的な視点による解析を行った（図１）。

接的な透過故に DDS キャリアとしてより有効である。

5）9）

一方、人体における角層の役割と同様に細胞における生

このような背景の下、筆者らは数年来経皮デリバリーに
2 , 10 , 11）

命維持の基本は細胞質（Cytosol）が細胞膜によって外界と関わる研究を推進してきた隔てられ、物質の膜内外への移動の制御と細胞内での代謝を物理化学（界面科学）的視点から統合して SCLP の脂質が恒常的に調節されている事にある。ところが、近年チャ組成による構造と機能の変化を理論的に解析・実証し、ネルやレセプターなどの関与なしに直接細胞内に透過する

SCLP に対する PTD の透過性を随意に制御できるインテ

物質として、種々の膜透過性ペプチドドメイン（PTD）がリジェント経皮薬物送達システム（DDS）開発の研究基盤。本報ではこれらの研究

図１ 角層細胞間脂質（SCLP）の組成制御による膜透過性ペプチド（PTD）の経皮吸収シス
テムの構築

図２ PTD の膜透過機構（A）：Endocytosis および（B）：Cytosolisis R8-Alexa to Hella Cell
9）
Futaki et al, PNAS , ACS Chem. Biol. 1（5），299-303（2006）− 72 −

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究

2 , 5）

確立を目指す（図１）。なお、本報告では PTD については

いた

SCLP への適用の前段階として、通常の生体膜成分である成を用いたモデルリポソームを調製した（表１）。リポソ

リン脂質（PC）を用いた巨大リポソーム（GUV）に対するームは各脂質をクロロホルムに溶解させ混合、N 2 ガスに膜透過機構解明を行い、その理論を応用した PTD の SCLP

より乾燥させた後、溶媒完全留去のため遮光下で１日減圧への適用は今後の課題とした。

乾燥を行い、PIPES 緩衝液を加え 80℃湯浴中でボルテッ

２．実
２.１

（図３）。本研究では内田らが明らかにした脂質組

クス撹拌と超音波照射により調製した。評価は偏光顕微鏡験（PM）、示差走査熱量計（DSC）、小角 X 線散乱（SAXS）、

SCLP の脂質組成による構造と機能の変化

全反射フーリエ変換赤外分光法（ATR-FTIR）、蛍光異方試薬として角層細胞間脂質の主要成分であるセラミド 2性測定を用いて行った（図４）。

（Cer 2：Matrava製）、パルミチン酸（PA：東京化成）、コレステ
ロール（Chol：和光純薬）、またセラミドの代謝関連物質である

２. ２

PTD の PC のリポソーム膜（GUV）透過性

スフィンガニン（Sa、D-erythro-dihydrosphingosine：Matrava）、

リン脂質として卵黄レシチン（E-PC）を用いた。膜透過

スフィンゴシン（So、D-erythro-sphingosine：Matrava）を用ペプチド（PTD）はアルギニン８個のオリゴマーである R 8

図４

図３

モデル SCLP 構成に用いた試薬

表1

SCLP 混合モデルの脂質組成

モデル SCLP リポソームの調製法とその評価法− 73 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013に、蛍光標識としてフルオレセインイソチオシアナート

していた蛍光物質を漏出させるために Triton X- 100 を用（FITC）を付加した FITC-R を用いた（図５）。GUV は定いた（図７）。また、PTD の GUV への透過性実験の際の法で調製し（図６）、外相水の浸透圧はリン酸緩衝液（PBS）

E-PC 膜の安定性は、予め GUV に内包させたローダミン B

濃度で調製した（表２）。透過量測定にあたり、超遠心に（RhoB）の漏出から判定した。

8

よって沈殿させたリポソームの GUV 膜を破壊して、内包

図５
表2

PTD の膜透過機構解明に用いた試薬

PTD 透過性試験における PBS 濃度と浸透圧

図６

図７

PTD の膜透過性試験法− 74 −GUV の調製法

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究

温過程においてスフィンゴ脂質添加系の NS、AS では 3 M

３．結果と考察と異なる局所液晶組織像発現を確認したが、組成の相違に

３.１ 微量スフィンゴ脂質の組成による SCLP の構造と機能の変化

基づく明確な液晶発現温度や構造の違いは確認されなかった。

表１に示す各組成のモデル脂質混合物（3 M, NS, AS）か

３つの組成に関する SAXS 測定結果を図 11 に、NS におら生成したリポソームの FF-TEM 像およびこれらのリポ

け る SAXS 測 定 の 温 度 依 存 性 を 図 12 に 示 す。 図 11 よ り

ソームに内包させた Rho B の漏出性を図８に示した。図８

SAXS 測定において、スフィンゴ脂質添加系である NS、から明らかのように、3 M および NS（正常）に比べ、AD

AS のプロファイルはほぼ一致した。各サンプルの小角領

モデルマウスの脂質分析結果に基づく AS は顕著な漏出が域にラメラ相形成を示すピークが確認されたが、3 M では認められ、内田らの SDS を用いた結果と一致する微小なラメラ相の 1 次ピークにスフィンゴ脂質添加系との違いがスフィンゴ脂質比に起因するバリア性の低下が確認された。

認められた。広角領域では各サンプルにおいて、ヘキサゴ

次にこれらモデル組成の物理化学的性質を調べた 。３ナル側方充填を示す q= 17 nm （○）のピークと、斜方晶

つの SCLP モデル組成の結果を代表する NS の偏光顕微鏡

側方充填を示す q= 17 nm （○）及び 15 nm （●）のピー（PM）観察結果を図９に、DSC 測定結果を図 10 に示す。

ク が認められた。

2）

−1

−1

−1

2）

これらの測定は１℃ /min、25℃～ 120℃の温度プログラ

また、各サンプルとも温度上昇に伴うラメラ相を示すピムで実施した。パルミチン酸由来と示唆される昇温におけークの位置及び形状変化が認められ、温度上昇により脂質

る DSC の吸熱ピーク前後の温度領域では固体から液晶及の充填が緩み液晶状態となったことが示唆された（NS のび液体の共存状態への変化が見られ、降温における二つのみ図 12 に表示、AS、3 M は省略）。これは偏光顕微鏡観察

発熱ピーク間の温度領域では液体状態のサンプル中にマルの結果（図９）と相関するものである。ATR‐FTIR 測定

ターゼクロスの形成が見られた。これらの結果より偏光顕からアシル鎖のメチレン基に由来する CH 2 伸縮振動によ微鏡画像と DSC との相関が確認され、脂質混合物は局所って側方充填のコンホメーションの秩序を知ることができ

相分離を引き起こしていることが明らかとなった。また昇る。また、CH 2 はさみ振動によりヘキサゴナル側方充填な

図９

図８ 各モデルリポソームの FF-TEM 像（A）：NS、（B）：AS、（C）：3M およびリポソームからのRhoB 漏出率（３時間後）− 75 −

図 10

SCLP 混合物の偏光顕微鏡 (PM) 観察結果
（NS モデル組成）

SCLP 混合物の DSC 測定結果（NS モデル組成）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

らシングレット、斜方晶側方充填ならダブレットとなるこ

以上の結果、リポソームからの溶出試験では AD におけとも知られている。しかしながら各組成ともこれらのピー

るスフィンゴ脂質の微小組成変化に対応するモデルでバリクの強度や形に差異は認められなかった。
（データ省略）ア性低下を再現したが、物理化学的手法での構造及び機能

３つの組成に関する蛍光異方性測定結果を（図 13）に示

解析では３つのモデル間に差異を認めることはできなかっす。DPH を蛍光プローブとして用いた蛍光異方性の温度た。これは系全体を平均化して測定判別する DSC や SAXS

依存性を各組成サンプルについて比較検討した。その結果、では組成間の顕著な相違は見られない、すなわち脂質組成

図 13 に示すように３組成とも同様の温度依存性を示した。

により脂質膜全体の構造変化は起こらないが、PM 観察で

図 11

図 12

SCLP モデル組成の SAXS 測定における組成依存性（25℃）

SCLP モデル組成の SAXS 測定における温度依存性（NS モデル組成）

図 13

蛍光異方性測定結果（蛍光プローブ；DPH）− 76 −

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究示唆されたように局所的な充填密度の不均一さといった微

その組成と添加量を変えることによる SCLP のバリア性の小領域での膜物性変化が生じ、これにより AD におけるバ

制御あるいは改善の可能性を示唆するものと期待される。

リア性低下が生じているものと推定される。
比（So/Sa）を一定に保ちながら全体に占める割合を表１

３. ２ リポソーム 膜（GUV） を生体 膜モデルとした
PTD の透過機構の検討の約５% から段階的に増加することによるバリア性および緒言で述べた通り、PTD の膜透過方式には膜を越えて物理化学的性質への影響を継続検討している。その結果、直接細胞質に移行する Cytosolysis（C 透過）と、小胞体とスフィンゴ脂質の増加に伴っていずれの組成においてもリして内包化される種々の Endocytosis（E 透過）とが知ら

ポソームのバリア性低下が観測され、さらに SAXS や蛍光れ（図 14）、E 透過では細胞内部でさらに細胞質（Cytosol）

異方性において温度に依存した構造と機能変化（温度の上への移行を必要とするため、直接的な透過である C 透過が昇で脂質の配向性・運動性が顕著に変化する）も認められ

DDS キャリアとしてより有効である。E 透過についてはている。これはバリア性低下の原因である表 1 のモデル組

種々の機構が提唱され、PTD の透過にも温度変化や受容成における局所的不均一性（ミクロドメイン生成）が、ス

体の影響が確認されているが、C 透過を説明する機構は確

フィンゴ脂質の添加量増加で系全体に影響を示した為と考立されていない。

以上の結果をもとに、現在表 1 のスフィンゴ脂質の組成えられる。他方で、筆者らは角層細胞間脂質膜（SCLP）の

我々は先に PTD をリン脂質系ラメラ液晶に添加すると配向構造と運動性がバリア性の鍵である事を電子スピン共平衡状態での液晶構造が添加量増加とともに臨界充填因子

鳴法（ESR）で明らかにしている。これらの知見を集（CPP：Crytical Packing Parameter） が減少する結果、積し解析することによって、スフィンゴ脂質の役割更には界面の曲率が増大する方向、すなわちラメラ液晶（La 相）

10 , 11）

図 14

図 15

12）

PTD の透過機構

平衡系でのリン脂質が形成する自己組織体の PTD（R8AcOH）添加による構造転移− 77 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013から両連続液晶（V 1 相）次いでヘキサゴナル液晶（H 1 相）ち C 透過が実現する。一方細胞質内の PTD は内相の PC 表

へと変化する事を示した（図 15）。La 相と V 相の間にはメ面に吸着しても曲率が負の方向である為、逆向きのプロセッシュ液晶（M 1 相）の存在が知られており、La 相からスでの外相への漏出は抑制されるので、効率的・効果的なM 1 相への転移エネルギーは極めて少ない事から、生体膜

C 透過が達成され DDS として有用なキャリアとして期待

表面と PTD の相互作用によって局所的かつ一時的な動的

できる。

1

13）

変化として界面曲率の増大により M 1 相が生じれば C 透過

そこで、本研究ではこの仮説を証明する為に、赤血球おが起こりうると考え、界面曲率の調整による PTD の透過

よび GUV を用い、外相の浸透圧調整によってその界面曲性制御法を提案した （図 16）。すなわち強いカチオンで率を変化させた時の PTD の透過性変化を調べた。赤血球ある PTD（R 8）がバルクから生体膜を構成する PC のリンを例に外相の浸透圧変化による形状および膜の曲率変化を酸基との相互作用で膜表面に吸着し、その結果液晶状態に

図 17 に示した。この曲率制御にあわせて PTD の透過性をあって流動性を持ち、配向性にゆらぎのある PC 分子が局調べたところ、図 18 に示すように、いずれの場合も外相

所的・非平衡的にメッシュ相を形成し内相へと移動する。

の浸透圧を下げ、膜の界面曲率を増大させると、PTD が透過した PTD は細胞質（Cytosol）に溶解した状態すなわ

脂質との相互作用により局所的非平衡的に La 相から M 1 相

14）

図 16 PTD の膜透過機構（a）PTD の膜表面吸着、（b）細孔形成（メッシュ構造への転移）、（c）PTD の膜透過、（d）PTD の膜（リポソーム）内移行（R8AcOH）
添加による構造転移

図 18

図 17

外層浸透圧と赤血球の形状変化

PTD の膜透過性における外層浸透圧の影響− 78 −

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関する研究への相転移を起こして C 透過しやすくなる事を示した。こにある。すなわち、現象論の吟味とその応用が主なためにれに対し、外相の浸透圧を上げ膜曲率を減少させると、見過ごされてきた PTD の膜透過が「何故おこるか」を、PTD が透過するにはこれに抗して局所の膜曲率を増大さ

PTD と生体膜の相互作用による動的・局所的な自己組織せねばならない為、C 透過が抑制された。GUV を用いた体の構造変化の現象と捉えることで、生体膜の構造と機能

PTD の透過実験において、図 19 に示すように PTD キャリの本質の探索を目指すことが可能になる。さらに、この成アである R 8（アルギニンオリゴマー）の無い蛍光団（FITC）

果に基づき C 透過および E 透過の選択およびそれぞれの透のみでは浸透圧によらず透過しない事、および予め GUV

過性を制御する方法の開発に着手し、TDDS への発展につに内包させた RhoB は同じく浸透圧、更には外相の PTDなげる。すなわち、SCLP の流動性に関する知見から経皮の存在によらず漏出しない事から、この透過実験の過程に吸収を目的とした製剤には、膜の流動性を誘発する材料選

おいて、GUV を構成する E-PC からなる二分子膜のバリア定の必要性が認知されている。しかしながら、膜の流動性性は維持されていた事実も上記の仮説をサポートする結果を誘起する物質は、一時的ではなく半永久的（平衡状態）である。以上より、PTD がラメラ液晶状態（La 相）にあるに構造を変化させてしまう可能性がある。これは AD のよ

生体膜を直接透過する機構を明らかにした 。

うなバリア疾患をもたらす原因ともなり、当然ながら皮膚

15）のバリア機能にとって好ましい状態ではない。
“一時的”

４．まとめ

というキーワードがこの点で重要と思われる。ここで、第生体二分子膜の構造制御に基づく TDDS 設計の新たな二ステップである PTD の一過的現象に着目する。PTD は試みとして、PTD による生体膜への直接膜透過（C 透過）

膜の搖動（perturbation）を引き起こすが、それ自身膜にと言う生命にとっては本来抑制すべき現象（生体膜のバリ留まらず、内部へ浸透していく。プロドラッグとしてア機能喪失）が起こる原因を、コロイド界面科学の観点か

PTD に標的薬物を積載すれば、表皮ないし真皮、さらにらせまる学際的アプローチで検討した。その特徴は熱力学

は皮下組織への薬物送達を達成できることが期待される。

的に安定な平衡系では界面活性剤の幾何学構造（CPP）がこのように PTD の曲率変化に基づいた経皮デリバリーシ

自己組織体の曲率と全体構造を規定するとの考えを、生体

ステムは皮膚本来のホメオスタシスを損なわず、薬物を皮膜と PTD との相互作用による膜透過現象にあてはめた点

内に届ける理想のデリバリーシステムと言える。

図 19

Rho B 内包 GUV への PTD の透過の浸透圧依存性− 79 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

謝辞４）山下裕司、坂本一民、千葉科学大学紀要、
６, 105（2013）

本研究は公益財団法人コスメトロジー研究振興財団の研５）Loiseau, N. ; Moradian, S. ; Elias, P.M. ; Holleran W.M.

究助成により達成できたものであり、特に千葉科学大学薬and Uchida, Y. J. Invest. Dermatol. 129 , S 68（2009）

学部における製剤 / 化粧品科学研究室の実働体制確立の初６）A.D.Frankel, et al., Cell 55 , 1189（1988）

期活動に大きな支えとなった事を報告し深謝申し上げます。

７）M.Green, et al., Cell 55 , 1179（1988）

また、本研究のデータは東京理科大学理工学部阿部酒井研

８）S. Futaki, Adv Rev Drug Deliv. 57 , 547（2005）

究室吉野佐江子修士および森下卓学士の研究によるもので、

９）Futaki et al, PNAS , ACS Chem.Biol. （, 299（2006）
1 5）

両氏ならびにその直接指導者である、油井研一博士に心よ10）J. Nakagawa, et al., Spectrochimica. Acta. Part A. 63 ,
816（2006）

り御礼申し上げます。

11）E. Yagi, et al., J. Invest. Dermatol. 127 , 895（2007）（引用文献）

12）J.N. Israelachivili, et al., J. Chem. Soc., Faraday
Trans. II 72 , 1525（1976）

１）P. M. Elias, et al., Semin. Dermatol. 11 , 176（1992）13）S. Hyde, et al.,“The Language of Shape（Chapter 4）”２）K. Aburai, et al., J. Oleo Sci. 60 , 197（2011）

pp. 141 - 176 , Elsevier, Amsterdam（1997）

３）膜透過性ペプチド（PTD）： Cell Penetrating Peptide
から CPP と略称されることもあるが、本研究では界面活14）特開 2005 － 154413、K. Sakamoto, et al., ICAMN 2011
Keynote 講演 Oct. 23 , ’
11

性物質の臨界充填因子 Critical Packing Parameter を CPPとして議論するので、別名称である Protein Transduction15）K. Sakamoto, et al., Chem. Lett., 41，1078（2012）

Domain の略（PTD）を用いた。

− 80 −

オリゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

摂南大学薬学部薬剤学研究室

佐久間

信 至

We have been investigating cell-penetrating peptide-linked polymers as a new class of penetration enhancers. Cellpenetrating peptides are cationic oligopeptides such as oligoarginine and penetratin and they are internalized into cells via
macropinocytosis. We designed a novel polymer: poly (N-vinylacetamide-co-acrylic acid) (PNVA-co-AA) modified witholigoarginine, with the expectation that the polymers would enable poorly membrane-permeable molecules physically
mixed with them to effectively penetrate cell membranes without their concomitant cellular uptake. Here, we evaluated theperformance of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA on cell membranes. When cultured Caco-2 cells were incubated with
5(6)-carboxyfluorescein (CF), about 0.1% of applied CF was internalized into the cells during a 30-min experiment. This
poor membrane permeability was dramatically enhanced by the D-octaarginine-linked polymers. A similar enhancement
was observed when anionic CF was substituted with cationic atenolol and nonionic FITC-dextran. None of the individualcomponents had any influence on CF uptake, demonstrating that only D-octaarginine anchored chemically to the polymericplatform enhanced the membrane permeation of CF. The polymer-enhanced CF uptake was consistently high evenwhen the incubation time was extended to 120 min. Confocal laser scanning microphotographs of cells incubated with
D-octaarginine-linked polymers bearing rhodamine red demonstrated that the cell outline was stained with red fluorescence.
The polymer-enhanced CF uptake was significantly suppressed by 5-(N-ethyl-N-isopropyl) amiloride, which is an inhibitorof macropinocytosis. Results indicated that D-octaarginine-linked polymers remained on the cell membrane and poorly
membrane-permeable molecules were continuously internalized into cells mainly via macropinocytosis repeated for theindividual peptidyl branches in the polymer backbone without the concomitant cellular uptake of the polymers.

１．緒

このような中、現状を打破する可能性を秘めた DDS キ

言

ャリアとして、HIV ウイルスの感染機構の研究中に見出さ
1）れた細胞膜を容易に透過するタンパク質をベースに開発さ

経口、経鼻などの非侵襲的ルートを介して生体に投与されれた膜透過ペプチドが精力的に研究されている 6）。膜透過た薬物は、膜透過過程を経て全身循環血へ移行し、作用部

ペプチドは塩基性アミノ酸を多く含む 10 残基程度のカチ位へ運ばれた後、治療効果を発揮する。しかし、生体膜はオン性オリゴペプチドであり、代表的なものとしてオリゴ

不必要な分子の侵入を防ぐ障壁であり、生体にとって異物

アルギニン、ペネトラチンなどが知られている。これらのである薬物の膜透過性は概して低い。

ペプチドは、主にマクロピノサイトーシスにより細胞内に薬物は、さまざまな経路を介して生体に投与される 。

膜透過促進は、コントロールドリリース、ターゲティン

取り込まれる 7）。マクロピノサイトーシスとは、細胞が本グと並ぶ DDS 研究の主課題である 2）。低膜透過性分子の来備えている貪食作用の 1 つであり、負電荷の細胞膜表面

細胞膜透過性を改善して細胞内へ効率的にデリバリーするとの静電的相互作用により膜表面に濃縮された正電荷の分DDS 的手法は、脂溶性の改善やトランスポーターによる子が細胞内に取り込まれる現象をいう（Fig. 1）。
膜透過ペプチドを用いた細胞膜透過促進手法に関して、認識などを利用したプロドラッグ、吸収促進剤などを用いて共存する低膜透過性分子の膜透過性を改善する物理混合

低膜透過性分子を膜透過ペプチドに化学結合させたプロド物に大別される 3−4）。現状、実質的な選択肢は前者であり、ラッグが広く研究されている 8）。この手法の場合、細胞膜

後者については、膜透過促進剤としてカプリン酸ナトリウ

を透過しない核酸も細胞内にデリバリーできることが報告

ムを処方したアンピシリン及びセフチゾキシムの坐剤が上されている。一方、細胞内でプロドラッグからペアレント

市されているのみである 5）。一方、前者についても、技術

ドラッグが放出されなければ薬効は発現せず、この点が本の普遍性を欠く限定的なものであり、膜透過促進技術の開手法の解決すべき課題となっている。負電荷の低膜透過性発は困難を極めている。

分子と正電荷の膜透過ペプチドを静電的に相互作用させた物理混合物も研究されている 9）。調製方法は簡便であるが、Performance of oligoarginine-linked
polymers physically mixed with poorly
membrane-permeable molecules on cell
membranes

膜透過促進作用を獲得するためには静電的相互作用が不可Shinji Sakuma
Department of Pharmaceutics, Facultyof Pharmaceutical Sciences, Setsunan
University

胞内に取り込まれた時点で膜透過促進作用が消滅するため、欠であり、負電荷の低膜透過性分子に限定された手法である。さらに、膜透過ペプチドが低膜透過性分子とともに細同分子の持続的な取り込みが期待できない。膜透過ペプチ
ドを表面に固定化した微粒子に低膜透過性分子を内包させ− 81 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013たキャリアも研究されている 10）。ウイルスベクターに代わる。低膜透過性分子を同高分子と混合して生体膜上に適用る安全な遺伝子デリバリーキャリアとして期待されている

すると、ペプチド鎖の近くに存在する低膜透過性分子は偶が、導入効率の向上が解決すべき課題となっている。

発的に細胞内に取り込まれる。オリゴアルギニン固定化高

このような現況下、我々は、オリゴアルギニンなどを側分子に対するマクロピノサイトーシスは他点で同時に起こ

鎖に化学結合させたカチオン性オリゴペプチド固定化高分るため、同高分子自体は細胞内に取り込まれず、膜透過促子を設計・合成し、『低膜透過性分子と混合して生体膜上進作用は持続する。比較的少量の促進剤の添加で、安全かに適用するだけで、膜上に留まる同高分子により繰り返し

つ効率的に薬物の膜透過を促進するアイディアである。本誘導されるマクロピノサイトーシスを介して、共存する低項では、現状で最も強い膜透過促進作用が確認されている

膜透過性分子のみの膜透過が促進される』ユニークな機

D- オクタアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用構に基づく膜透過促進剤として同高分子の開発を進めていの検証を通して、同高分子の膜透過促進機能を定量化する

る

11−13）。具体的には、N-vinylacetamide（NVA）と acrylicacid（AA）のランダム共重合体で、生体適合性の優れるとともに、同高分子の膜透過促進機構の解明を試みた結果を報告する。

poly（N-vinylacetamide-co-acrylic acid）（PNVA-co-AA）

２．実をプラットフォームとして用いたオリゴアルギニン固定化高分子（Fig. 2）を合成し、研究を進めている。既に我々は、

２.１

験D- オクタアルギニン固定化高分子の合成

マウスを用いた in vivo 経鼻吸収実験及び in vitro 細胞取り

PNVA-co-AA へ の D- オ ク タ ア ル ギ ニ ン の 固 定 化

込み実験を通して、オリゴアルギニン固定化高分子がイン方 法 を Fig. 4 に 示 す。PNVA-co-AA の 脱 塩 後、N, N'-

スリンの経鼻吸収を促進して血糖降下作用を増強すること、

dicyclohexylcarbodiimide（DCC）を 用 い て PNVA-co-AA

同高分子が FITC- デキストランの Caco- 2 細胞内への取りのカルボキシル基を活性化し、N-hydroxysuccinimide と込みを促進することを証明している 11）。また、粘膜投与型

反 応 さ せ、PNVA-co-AA N-hydroxysuccinimide ester とワクチンの抗原キャリアとしてのオリゴアルギニン固定化した。次に、N-oxysuccinimide 基と置換することによって、高分子の可能性を検証し、同高分子とタンパク抗原をマウ

PNVA-co-AA のカルボキシル基に D- オクタアルギニンの

ス鼻腔内に複数回投与することにより、抗原特異的な血清

アミノ基を結合させた。また、共焦点レーザー顕微鏡を用中の IgG に加え、鼻腔内の分泌型 IgA も誘導されることをいた実験に用いるため、D- オクタアルギニン固定化高分

13）子に蛍光色素のローダミンレッドを導入した高分子も合成明らかにしている 。
オリゴアルギニン固定化高分子のオリゴアルギニン鎖は、
Fig. 3 に示す機構（作業仮説）に基づき、細胞が本来備えした。本研究で用いられた D- オクタアルギニン固定化高分子の物性を Table 1 にまとめる。

ている貪食作用の 1 つのマクロピノサイトーシスを誘導す

Fig. 1

Schematic representation of macropinocytosis.

Fig. 2 Chemical structure of oligoarginine-linked poly（N-vinylacetamide-co-acrylic acid）（PNVA-co-AA）．

− 82 −

オリゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

Fig. 3 Schematic representation of the cellular uptake of poorly membrane-permeable molecules
physically mixed with oligoarginine-linked polymers.

Fig. 4
Table 1Synthesis of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA.

Characterization of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA used in this study.

− 83 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

２. ２

In vitro 細胞実験

２. ２. １

３．結果と考察Caco- 2 細胞の培養及び細胞懸濁液の調製

Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium（D-MEN）溶液に
fetal bovine serum（FBS）を 10 %、antibiotic-antimycotic

３.１ D- オクタアルギニン固定化高分子の膜透過促進
機能の定量化

mixture（penicillin-streptomycin）を 0 . 5 %、non-essential

CF は分子内にカルボキシル基を持つ分子量 376 . 3 の蛍

amino acids を 1 % となるように加え、培養液を調製した。

光物質である。高水溶性であることから膜透過性は極めて

Caco- 2 細 胞 を 6 × 104 cells/mL の 濃 度 で flask に 播 種

低く、主に細胞間隙を透過して細胞内にわずかに取り込

し、37℃、95 % O 2 / 5 % CO 2 の条件下で培養した。0 . 25 %

まれる程度である。まず、D- オクタアルギニン非存在下、

trypsin-EDTA を用いて細胞を flask から剥離させた後、1CF 濃度を変えて、Caco- 2 細胞と CF を 30 分間インキュベ

× 106 cells/ 0 . 30 mL の濃度で培養液に懸濁させた。遠心分ートした後に細胞内に取り込まれた CF の量を求めた。そ

離後、沈殿した細胞を PBS 210 mL 中に懸濁させた。

の結果、CF 濃度に関係なく、添加した CF の約 0 . 1 % が細胞内に取り込まれることが確認された（データ省略）。本

２. ２. ２

In vitro 細胞内取り込み実験

実験では Caco- 2 細胞を浮遊状態で用いており、細胞間隙

低膜透過性のモデル化合物として、アニオン性の 5（6）ルートは関与しないことから、ごくわずかの CF が受動拡

-carboxyfluorescein（CF）、カチオン性の atenolol 及びノ散により細胞内に取り込まれたと考えられた。D- オクタ

ニ オ ン 性 の 分 子 量 4000 の FITC-dextran（FD- 4）を 用 い

アルギニン固定化高分子の添加により細胞内に取り込まれた。PBS を 溶 媒 と し て 用 い て、CF 水 溶 液（0 . 1−5 mM）、る CF 量が増加することが予想されることから、細胞懸濁

atenolol 水溶液（2 . 5 mM）、FD- 4 水溶液（2 mM）、膜透過促

液中の CF 濃度を低濃度の 0 . 01 mM に固定し、以後の実験

進剤（D- オクタアルギニン固定化高分子あるいはその構成を行った。

成分、0 . 1 − 2 mg/mL）を含む水溶液、阻害剤（5 （- N-ethyl-

Zaro らは、オリゴアルギニンの細胞内取り込みに要す

N-isopropyl）amiloride（EIPA、
1 mM）、
chlorpromazine（CPZ、る時間は 15 分以下であることを報告している 14）。高分子

1 mM）あるいは methyl-b-cyclodextrin（MbCD、20 mM））に固定化されたオリゴアルギニンは細胞内に取り込まれなを含む水溶液を別々に調製した。２. ２. １の細胞懸濁液

いと我々は考えていることから、インキュベーション時間

210 mL にモデル化合物水溶液、膜透過促進剤水溶液、阻害を 30 分に固定し、CF の細胞内取り込みに及ぼす D- オクタ剤水溶液を 30 mL ずつ添加した（コントロール実験で一部

アルギニン固定化高分子の濃度の影響を検討した。その結の水溶液を添加しないときは、代わりに PBS を同量添加）。

果、Fig. 5 に示すように、濃度依存的に膜透過促進作用は

37℃、95 % O 2 / 5 % CO 2 の条件下で 30 − 120 分間インキュ

明らかに強くなった。細胞懸濁液中の D- オクタアルギニ

ベートした後、遠心分離により細胞を分取した。PBS で数ン固定化高分子の濃度が 0 . 2 mg/mL になるように調製し回洗浄することにより細胞内に取り込まれていないフリー

たときの CF の細胞内取り込み量は、同高分子未添加時ののモデル化合物を除いた後、細胞を PBS 200 mL に分散さ

20 倍以上であった。一方、D- オクタアルギニン固定化高せた。細胞を破砕し、モデル化合物を抽出した後、その濃分子の濃度を 0 . 01 mg/mL まで低下させると、CF の細胞度を HPLC により求め、細胞内に取り込まれたモデル化合

内取り込み促進効果は消失した。以上の結果から、D- オ

物の割合（細胞内に取り込まれたモデル化合物の量 / 細胞

クタアルギニン固定化高分子の濃度を 0 . 2 mg/mL に固定にアプライしたモデル化合物の量）を算出した。

し、実験を継続した。
インキュベーション時間を 30 分とし、D- オクタアルギ

２. ２. ３ D- オクタアルギニン固定化高分子と細胞との相互作用

ニン固定化高分子の構成成分である D- オクタアルギニン、
PNVA-co-AA、両者の物理混合物による CF の細胞内取り

ローダミンレッドを導入した D- オクタアルギニン固定

込み促進効果を検討した。結果を Fig. 6 に示す。膜透過化高分子を PBS に溶解させ、2 mg/mL とした。２. ２. １

促進剤を添加せずに CF を Caco- 2 細胞と 30 分間インキュの 細 胞 懸 濁 液 210 mL に 蛍 光 性 高 分 子 水 溶 液 30 mL 及 び

ベートしたとき、アプライした CF の約 0 . 1 % が細胞内にPBS 60 mL を添加した。37℃、95 % O 2 / 5 % CO 2 の条件下で取り込まれた。D- オクタアルギニン固定化高分子の添加

30 分間インキュベートした後、遠心分離により細胞を分により、CF の細胞内取り込みは再現性よく促進され、30取した。PBS で数回洗浄することにより細胞に付着してい分間にアプライした CF の約 2 . 0 % が取り込まれた。一方、ないフリーの蛍光性高分子を除いた後、細胞を PBS 200 mL

D- オクタアルギニン固定化高分子の構成成分を同濃度でに分散させた。PBS を 10 v/v% ホルムアルデヒド水溶液に添加した場合、いずれの条件においても CF の細胞内取り置換し、細胞を固定化した後、共焦点レーザー顕微鏡で細込みはまったく促進されなかった。以上の結果から、高分胞を観察した。

子に固定化された D- オクタアルギニンのみが膜透過促進− 84 −

オリゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

次に、アニオン性の CF、カチオン性の atenolol 及びノ３. ２ D- オクタアルギニン固定化高分子の膜透過促
進機構の解明

ニオン性の FD- 4 を用いて、D- オクタアルギニン固定化高

我々の期待に反して D- オクタアルギニン固定化高分子

分子の膜透過促進作用に及ぼす低膜透過性分子の電荷の影が細胞内に取り込まれるのであれば、同高分子が低膜透過響を検討した。後二者は正に帯電した D- オクタアルギニ

性化合物とともに細胞内に取り込まれた時点で膜透過促進

ン固定化高分子と静電的に相互作用しないと考えられる。

作用が終結し、継続的な取り込みが観察されないと考えら

Table 2 に示すように、低膜透過性分子の電荷に関わらず、れる。そこで、インキュベーション時間を 120 分まで延長

D- オクタアルギニン固定化高分子は共存する低膜透過性

し、細胞内に取り込まれる CF の量の経時変化を観察した。

分子の膜透過を促進することが確認された。このことから、

仮に、30 分間に D- オクタアルギニン固定化高分子のほと低膜透過性分子と D- オクタアルギニン固定化高分子とのんどが細胞内に取り込まれるならば、それ以降の CF の細間の静電的相互作用は、本システムにおいて必要条件でな

胞内取り込みの増加量は、同高分子の非存在下同様、受動いことが示された。

拡散のみに依存する。Fig. 7 から明らかなように、D- オク

Fig. 5 Cellular uptake of CF in the absence（ □ ）andpresence of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA（ ■ ）atdifferent concentrations. Caco-2 cells were incubated with
CF（0.01 mM）and the polymer（0.01− 0.2 mg/mL）in PBS
at 37℃ for 30 min. After incubation, CF that had associatedwith cells was assayed by HPLC. Data are expressed as
the percentage of the amount of CF taken up into the cells
to that added to the medium（mean ± s.d., n = 3）．

Fig. 6 Cellular uptake of CF in the absence（ □ ）andpresence of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA（■）and
its individual components（ □ : D-octaarginine, : PNVAco-AA, □ : a physical mixture of D-octaarginine and PNVAco-AA). Caco-2 cells were incubated with CF (0.01mM)
and each substance (0.2 mg/mL) in PBS at 37 ℃ for 30
min. When the physical mixture was used, the respective
concentrations of D-octaarginine and PNVA-co-AA were
adjusted to 0.2 mg/mL. After incubation, CF that had
associated with cells was assayed by HPLC. Data areexpressed as the percentage of the amount of CF taken up
into the cells to that added to the medium（mean ± s.d., n
= 3）
．
□

効果を示すことが明らかとなった。

Table 2 Effect of charges on the penetration enhancement of poorly membrane-permeable molecules in the absence
and presence of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA.

− 85 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

タアルギニン固定化高分子存在下、CF は継続的に細胞内に取り込まれ、減弱する傾向は観察されなかった。この結果は、D- オクタアルギニン固定化高分子が細胞外で機能し続けていることを示唆しており、低膜透過性分子と混合して生体膜上に適用するだけで、それ自体は細胞内に取り込まれずに共存する同分子のみの膜透過を促進する D- オ
クタアルギニン固定化高分子の機能を支持するものと判断された。
引き続いて、ローダミンレッドで蛍光ラベルした D- オ
クタアルギニン固定化高分子とインキュベートした後のCaco- 2 細胞を共焦点レーザー顕微鏡で観察した。その結果、Fig. 8 に示すように、ローダミンレッドに由来する赤色蛍光は、細胞の輪郭に沿うように観察された。このデー
タのみでは、D- オクタアルギニン固定化高分子の細胞内取り込みがまったく起こっていないと断言できないが、大部分の D- オクタアルギニン固定化高分子は細胞膜上に滞留していると考えられた。
我々は、オリゴアルギニン固定化高分子の存在下における低膜透過性分子の膜透過促進機構として、「① 1 本の高Fig. 7 Cellular uptake of CF in the absence（ □ ）andpresence（ ■ ）of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA. The
incubation time was set at 30, 60, or 120 min. Caco-2
cells were incubated with CF（0.01mM）and the polymer（0.2 mg/mL）in PBS at 37 ℃ . After incubation, CF that
had associated with cells was assayed by HPLC. Data areexpressed as the percentage of the amount of CF taken up into
the cells to that added to the medium（mean ± s.d., n = 3）．

Fig. 8 Consecutive images of a Caco-2 cell captured with a confocal laser scanning microscope equippedwith a helium-neon laser（543nm）（red bar: 10µm）．Caco-2 cells were incubated with D-octaargininelinked PNVA-co-AA bearing rhodamine red in PBS at 37℃ for 30 min, and were fixed with formaldehyde
after the removal of free fluorescent polymer. The laser was used with a primary dichroic beam-splitter.
Emissions above 560 nm were detected to observe the cellular distribution of D-octaarginine-linked PNVAco-AA bearing rhodamine red. Optical sections were gathered at 1-µm intervals perpendicular to the z-axis.
The dimensions of the image displayed on the monitor were set as 512 × 512 pixels.

− 86 −

オリゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

Fig. 9 Effect of inhibitors on the cellular uptake of CF in the presence of D-octaarginine-linked PNVA-co-AA.
Caco-2 cells were incubated with CF（0.01 mM）and the polymer（0.2 mg/mL）in the absence（□）andpresence（■）of each inhibitor（EIPA: 0.1 mM, CPZ: 0.1 mM, MbCD: 2 mM）in PBS at 37℃ for 30 min.
After incubation, CF that had associated with cells was assayed by HPLC. Data are expressed as thepercentage of the amount of CF taken up into the cells to that added to the medium（mean ± s.d., n = 3）．

分子鎖に固定化された多数のオリゴアルギニンに対するラフト介在性エンドサイトーシスが関与していることを示

マクロピノサイトーシスが多点で同時に進行する。②マしているのかもしれない。

クロピノサイトーシス間の競合が起こるため、細胞は高分４．総子を取り込むことができないものの、オリゴアルギニン鎖括近くに存在する低膜透過性分子のみが偶発的に細胞内に取カチオン性オリゴペプチド固定化高分子は、「それ自体り込まれる。③細胞膜上に留まるオリゴアルギニン固定

は細胞内に取り込まれることなく、細胞が本来備えている化高分子によりマクロピノサイトーシスが繰り返し誘導

貪食作用の 1 つのマクロピノサイトーシスを繰り返し誘導

され、低膜透過性分子の細胞内取り込みが著しく促進されし、共存する低膜透過性分子のみの細胞膜透過を飛躍的にる。
」を提唱している。EIPA は、マクロピノソームを形促進すること」を期待して設計された新規の膜透過促進剤++

成するための Na /H 逆輸送を阻害することによりマクロである。同高分子の膜透過促進剤としての可能性を見出す

ピノサイトーシスを阻害する。Fig. 9 に示すように、D- オ

ことに成功した我々は、現在、D- オクタアルギニン固定

クタアルギニン固定化高分子による CF の細胞内取り込み化高分子をシーズとして、カチオン性オリゴペプチド固定

は、EIPA により有意に抑制された。このことから、マク化高分子の実用化を目指したトランスレーショナルリサー

ロピノサイトーシスは、D- オクタアルギニン固定化高分

チを強力に推進している。単に混合して生体膜上に適用す

子存在下の低膜透過性分子の膜透過促進に明らかに関与しるだけで共存する低膜透過性分子を効率的に細胞内にデリていると判断された。さらに、代表的なエンドサイトーシ

バリーするだけでなく、優れた安全性及び薬物を限定しなスであるクラスリン介在性エンドサイトーシス及び脂質ラい優れた汎用性の観点からも、カチオン性オリゴペプチド

フト介在性エンドサイトーシスが D- オクタアルギニン固固定化高分子を用いた細胞膜透過促進手法は、ライフサイ

定化高分子の膜透過促進機構に関与している可能性につい

エンス分野で広く受け入れられることが期待される。

て、それぞれの阻害剤である CPZ 及び MbCD を用いて検討した。いずれも統計学的な有意差はなかったが、MbCD（引用文献）

存在下における CF の細胞内取り込み量は約 20 % 減少して

１）橋田充：DDS とは何か─医薬品の投与経路と生体内
運命─，橋田充監修，高倉喜信編集：図解で学ぶ DDS，いた。二木らの研究グループは、脂質ラフト介在性エンドじほう，2010 年 8 月 15 日，pp. 4 - 5．

サイトーシスがオクタアルギニンの細胞内取り込みに寄与することを報告し、脂質ラフト介在性マクロピノサイトー

２）橋田充：DDS とは何か─ DDS の方法論─，橋田充監

シスの存在の可能性を提唱している 15）。前述の結果は、D-修，高倉喜信編集：図解で学ぶ DDS，じほう，2010 年 8

オクタアルギニン固定化高分子の膜透過促進機構にも脂質月 15 日，pp. 6 - 10．

− 87 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

efficient intestinal absorption of insulin, J. Control.

３）Tamai I, Tsuji A: Carrier-mediated approaches for

Release, 118 , 177 - 184 , 2007 .

oral drug delivery, Adv. Drug Deliv. Rev., 20 , 5 - 32 ,10）Kogure K, Akita H, Yamada Y, Harashima H:

1996 .
４）Sakuma S, Hayashi M, Akashi M: Design ofMultifunctional envelope-type nano device (MEND)

nanoparticles composed of graft copolymers for oral

as a non-viral gene delivery system, Adv. Drug Deliv.

peptide delivery, Adv. Drug Deliv. Rev., 47 , 21 - 37 ,Rev., 60 , 559 - 571 , 2008 .
11）Sakuma S, Suita M, Masaoka Y et al.: Oligoarginine-2001 .

linked polymers as a new class of penetration

５）山本昌：DDS の目的と技術─薬物の吸収とその制御

enhancers, J. Control. Release, 148 , 187 - 196 , 2010 .

─，橋田充監修，高倉喜信編集：図解で学ぶ DDS，じほう，

12）Sakuma S, Suita M, Yamamoto T et al.: Performance2010 年 8 月 15 日，pp. 24 - 27．
６）Nakase I, Takeuchi T, Tanaka G, Futaki S:

of cell-penetrating peptide-linked polymers physically

Methodological and cellular aspects that govern

mixed with poorly membrane-permeable molecules on

the internalization mechanisms of arginine-rich cell-

cell membranes, Eur. J. Pharm. Biopharm., 81 , 64 - 73 ,penetrating peptides, Adv. Drug Deliv. Rev., 60 , 598 -2012 .
13）Sakuma S, Suita M, Inoue S et al.: Cell-penetrating

607 , 2008 .
７）Jones AT: Macropinocytosis: searching for an

peptide-linked polymers as carriers for mucosal

endocytic identity and a role in the uptake of cell

vaccine delivery, Mol. Pharmaceutics, 9 , 2933 - 2941 ,penetrating peptides, J. Cell Mol. Med., 11 , 670 - 684 ,2012 .
14）Zaro JL, Shen WC: Evidence that membrane2007 .

transduction of oligoarginine does not require vesicle８）Futaki S: Membrane-permeable arginine-richformation, Exp. Cell Res., 307 , 164 - 173 , 2005 .

peptides and the translocation mechanisms, Adv. Drug15）Noguchi H, Matsumoto S, Okitsu T et al.: PDX-

Deliv. Rev., 57 , 547 - 558 , 2005 .
９）Morishita M, Kamei N, Ehara J, Isowa K, Takayama

1 Protein Is Internalized by Lipid Raft-Dependent

K: A novel approach using functional peptides for

Macropinocytosis, Cell Transplant., 14 , 637 - 645 , 2005 .

− 88 −

脂質を標的とした新しい皮膚遅延型アレルギー応答の機序解明と制御

京都大学ウイルス研究所

杉 田

昌 彦

The delayed-type hypersensitivity (DTH), or type IV allergy, is critical for many aspects of skin diseases, including
contact dermatitis. It has been established that DTH occurs in response to protein-based allergens, but our recent study
suggested that lipid components were able to elicit DTH responses in sensitized guinea pigs. Therefore, it is important todetermine how DTH to lipids may differ from DTH to proteins and whether it may also occur in primates. Here, we showthat a mycobacteria-derived glycolipid, glucose monomycolate (GMM), elicits DTH responses in bacillus Calmette-Guerin(BCG)-vaccinated guinea pigs. The GMM-elicited hypersensitivity was comparable with the classical DTH to purified
protein derivative (PPD) in that the skin reaction was associated with local infiltration by mononuclear cells with a peak
response at about 2 days. Nevertheless, the GMM-elicited DTH was dependent on CD1 function and highly skewed to
the TH1-type cytokine response. Furthermore, a similar response was observed also in BCG-vaccinated rhesus macaquemonkeys. Thus, these observations detect a novel pathway of DTH directed against lipid allergens.

１．緒

核菌細胞壁糖脂質であるグルコースモノ

言

OH
OH

ミコール酸（GMM）（右図）を皮内接種

MHC 分子がタンパク質断片であるペプチド抗原を結合すると、２日をピークとし、単核球の浸し T 細胞に抗原提示する現象は、近代免疫学が確立した中潤を主体としたアレルギー応答が観察さ

心的パラダイムのひとつである。皮膚アレルギーをはじめ、れることを見いだした。このことは、ツ感染免疫やがん免疫、自己免疫病など多くの免疫病態が、

ベルクリン反応に代表されるタンパク質

このパラダイムに基づいて考察され、診断法や治療法が開を標的にした遅延型アレルギー応答

拓されてきた。しかしながら、たとえばギランバレー症候（delayed-type hypersensitivity; DTH）

群では糖脂質に対する自己抗体が検出され、全身性エリテとは機序の異なる DTH が存在すること

マトーデスでは核酸に対する自己抗体が産生される。すなを示唆する。

わち、獲得免疫系が認識する抗原はタンパク質だけではな

そこで本研究において、GMM を標的いことを、これらの疾患は示唆している。実際、多様な脂とした新しいタイプの皮膚 DTH につい質抗原を T 細胞に提示する新しい抗原提示分子「グループて、モルモットおよびアカゲザルを用い

１CD １分子（CD 1 a、CD 1 b、CD 1 c）」の存在が知られて詳細に検討することにより、タンパクているが、実験動物として有用なマウスやラットがこの免質を標的とした古典的 DTH との違いを疫システムを欠如することから、本領域の研究は立ち遅れ

明らかにすることを目的とする。

ている。皮膚においても表皮ランゲルハンス細胞は特異的

２．実にグループ１CD １分子を発現するが、その意義はほとん
1）

２.１

ど不明である 。
やアカゲザルを用いた脂質免疫の研究を進めてきた。モル

るいは M. bovis bacillus Calmette-Guerin

モットは、ヒトと類似したグループ 1 CD 1 システムを有し、 （BCG）より脂質の生成を行った。菌をまたヒトと同様の結核病態を示すことから、主として7 H 9 培地（ミドルブルック ADC、0 . 05 %BCG 接種モルモットをモデルとした解析研究を行っていTween- 80、５% グルコース添加）にて37℃で震盪培養し、ログフェーズの段階（OD 600 が 1 〜 1 . 5）で菌を回収したのち、常法により総脂質をクロロホルム／メタ3）

ノール（C/M）にて抽出した 。得られ
A novel pathway for the delayed-type
hypersensitivity directed against lipids
Masahiko Sugita
Institute for Virus Research, Kyoto University

た総脂質を C/M（２：１）１ml に溶解し、さらに 30 ml の氷冷アセトンを加え、氷中で 20 分静置した。遠心にて不溶画分を沈殿させ、ペレットを氷冷アセトンで− 89 −COOH

GMM の大量精製

Mycobacterium avium（serovar 4） ある 。後述のように、BCG ワクチン投与モルモットに、結O験

このような背景から、研究代表者の杉田は、モルモット

2）

O

OH
OH

O

O

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

洗浄した後、1 ml の C/M に溶解した。これを C/M/ アセは下記の通りである。IFN-γ : GAC ATC TTG AGG AAT

トン / 酢酸（90：10：10：1）を展開溶媒とした薄層クロマ

TGG AAA G（sense），TTT GGA TCC TCT GGT CAT

トグラフィー（TLC）にて展開し、GMM に相当するスポCTT（antisense）；IL- 4：AGC TGA TCC GAT TCC

ットを掻き出して脂質を抽出した。夾雑物がなくなるまで

TGA AA（sense），GCT GGC TTC CTT CAC AGG AC

この操作を２〜３回繰り返した後、脂質を乾固し、メタノ（antisense）：IL- 10：TGC CTT CAG CAG AGT GAA

ール洗浄を行った。最終精製物をマススペクトロメトリー

GA（sense），GCA ACC CAG GTA ACC CTT AAAで解析し、GMM に対応したマススペクトラムが得られる（antisense）；eotaxin 1：GGG CTC ACT GGG CCA GAT

ことを確認した。

TC（sense），TCT CCA GTC GCT GAA GGG GT（antisense）；granulysin：TCG ACT GCA AGA TCT

２. ２

GMM リポソームの作製

GTC TGA G（sense），ACT TCA CCA TCC TAC ACA

クロロホルムに溶解した精製 GMM とホスファチジルコ

CAC G（antisense）；perforin：GAG TGC CGC TTC

リン、コレステロール、ステアリン酸付加オクタアルギニ

TAC AGT TAC CA（sense），CAG CCC GGA TGA

ンを混和し、減圧乾固することにより脂質フィルムを形成

AGT GGG TG（antisense）；GAPDH：GAA GCC CCAさせた。ここに滅菌水を加え、超音波処理を施すことによ

TCA CCA TCT TCC AGG（sense），GAG CCC CAG

りリポソーム形成を促進した。

CCT TCT CCG TG（antisense）。

２. ３

３．結

モルモット免疫および皮内テスト

生後３週のメス Hartley モルモットを、SPF 環境で飼育

３.１

果モルモットの解析

し て 実 験 に 供 し た。 ２% グ ル コ ー ス 存 在 下 で 培 養 し た

BCG 投与を行ったモルモットに PPD を皮内接種すると、BCG 東京 172 株（5 × 10 cfu）をモルモット皮下に接種し、2 日をピークとした典型的な DTH 応答が観察されたこと、６週後に剃毛を施した大腿部において皮内テストを行った。

およびナイーブモルモットでは観察されなかったことから、

５mg の GMM を含んだリポソームおよび相当量の空リポ

BCG の感作は成立したと判断した。BCG 非感作、感作を

7

ソームを 100 ml の PBS に溶解して接種するとともに、PPD問わず、空リポソーム接種のよる皮膚変化を認めなかった（0 . 5 mg）の接種を行った。抗原のチャレンジ後、経時的ことから、リポソーム自体により炎症惹起はないと判断しに皮膚硬結の長径を測定した。

た。一方、GMM リポソーム接種により、BCG 非感作モル
モットに対しては皮膚応答を認めなかったが、感作モルモ

２. ４

リンパ節細胞の遺伝子発現解析

ットに対して 1 . 5 〜２日をピークとした遅延型応答を認め

BCG 接種モルモットの所属リンパ節より細胞を単離し、た。組織学的には、単核球の浸潤を主体とするものであっin vitro で GMM リ ポ ソ ー ム（1 mg/ml）あ る い は PPDた。したがって、１）応答の成立には、事前の感作が必要、（0 . 5 mg/ml）の刺激を行った。一部の実験においては、抗２）遅延型を示すこと、３）単核球の浸潤を顕著に認める

モルモット pan-CD 1 抗体である CD 1 F 2 / 6 B 5 を 10 mg/ml

こと、以上の３点から GMM によって誘起される応答はの濃度で加えた。18 時間後に細胞を回収し、全 RNA を抽DTH の基準を満たすものであり、DTH の標的抗原として出して、常法により RT-PCR を行った。

糖脂質が存在することが初めて明らかになった。

２. ５で刺激するとインターフェロン γ（IFN-γ）の顕著な遺伝子

一方、BCG 接種の所属リンパ節細胞を GMM リポソーム

アカゲザル免疫および皮内テスト
8アカゲザル一頭あたり、1 × 10 cfu の BCG を皮内接種

発現誘導を認めたが、このサイトカイン応答は抗 CD 1 抗した。また GMM リポソームの皮内接種には、50 mg を用体の存在下で完全に阻害された。したがって、GMM によいた。すべての動物実験は当該機関の承認を得て行った。

っ て 誘 起 さ れ る DTH は MHC を 拘 束 因 子 と す る 古 典 的
DTH と異なり、CD 1 分子によって制御されていることが２. ６

リアルタイム PCR

明らかとなった。また TH 1 サイトカイン（IFN-γ、TNF-α）

リポソームを接種した皮膚を切り出し、破砕したのち、および TH 2 サイトカイン（IL- 5、IL- 10）の発現を検討し全 RNA の 抽 出 を 行 っ た。 逆 転 写 酵 素 反 応 に よ り 1 本 鎖

た と こ ろ、PPD 刺 激 で は 両 者 が 誘 導 さ れ た の に 対 し、DNA を合成し、それを鋳型としたリアルタイム PCR を行

GMM リポソーム刺激では TH 1 サイトカインのみが誘導

うことにより、各遺伝子の mRNA 発現量を定量した。変され、TH 2 サイトカインは誘導されなかった。したがって、性処理（95℃、60 秒）ののち、変性（95℃、15 秒）、伸長（60

GMM によって誘起される DTH は、極度に TH 1 型サイト℃、35 秒 ）の 2 ス テ ッ プ PCR（40 サ イ ク ル ）を 行 っ た

カイン産生にシフトした応答であることが分かった。

（Applied Biosystems 7500）。用いた各プライマーの配列− 90 −

脂質を標的とした新しい皮膚遅延型アレルギー応答の機序解明と制御

３. ２

アカゲザルの解析

スジェニックマウスが得られれば、GMM に対する皮膚

２頭のアカゲザルに BCG の感作を行い、GMM リポソー

DTH がマウスにおいて再構築できる可能性が高い。

ム な ら び に 空 リ ポ ソ ー ム の 皮 内 接 種 を 行 っ た と こ ろ、

５．総

GMM リポソームにおいてのみ、皮膚の硬結を観察した。
組織学的には単核球の顕著な浸潤を伴うものであった。

括

本研究により、霊長類における脂質特異的 DTH の存在

皮膚組織より全 RNA を抽出し、それを鋳型としたリアが明らかとなった。治療に難渋し再発を繰り返す接触皮膚

ルタイム PCR を行った結果、IFN-g の著明な発現亢進を認炎において、CD 1 分子を介した皮膚 DTH が関与しているめた。一方、TH 2 サイトカインである IL- 4 や IL- 10 の発現とすれば、抗 CD 1 抗体の局所投与などが治療効果を発揮

は非接種組織と比較してむしろ低下していた。また、細胞するかもしれない。新たな DTH 応答の発見は、これまで

傷 害 性 T 細 胞 あ る い は NK 細 胞 因 子 で あ る perforin や未知であった皮膚病態の解明に結実し、皮膚医学の発展に

granulysin の発現上昇を認めた。

貢献するものと考えられる。

４．考察（引用文献）

本研究から、糖脂質を標的とした CD 1 依存的な皮膚

１）Pena-Cruz V, Ito S, Dascher CC, et al.: Epidermal

DTH 応答が実証された。旧来、たとえばウルシオールやLangerhans cells efficiently mediate CD 1 a-dependent

ダニ由来アカリジアルのような脂質成分が皮膚 DTH を誘

presentation of microbial lipid antigens to T cells. J.

起することが知られている が、ハプテンとしてタンパク

Invest. Dermatol. 121 , 517 - 521 , 2003 .

4）

質を修飾することにより MHC 依存的 T 細胞応答が誘起さ

２）Otsuka A, Matsunaga I, Komori T, et al.: Trehaloseれると考えられる。この点、本研究で明らかとなった

dimycolate elicits eosinopilic skin hypersensitivity in

DTH とは異質である。

mycobacteria-infected guinea pigs. J. Immunol. 181 ,
8528 - 8533 , 2008 .

皮膚 DTH を担う CD 1 陽性抗原提示細胞は同定できていない。GMM の提示は主として CD 1 b 分子が担うと考えら

３）M a t s u n a g a I , N a k a T , T a l e k a r R S , e t a l . :れているが、アカゲザルにおいては CD 1 c 分子の関与が認

Mycolyltransferase-mediated glycolipid exchange in

められている 。表皮ランゲルハンス細胞は CD 1 a を高度

Mycobacteria. J. Biol. Chem. 283 , 28835 - 28841 , 2008 .

に発現し、CD 1 c を中等度に発現するが、CD 1 b の発現を

４）Sasai T, Hirano Y, Maeda S, et al.: Induction of

ほとんど欠如している。一方、真皮には少数ながら CD 1 ballergic contact dermatitis by astigmatid mite-derived

陽性樹状細胞が存在する 。また、一部のマクロファージ

monoterpene, alpha-acaridial. Biochem. Biophys. Res.

は本来 CD 1 分子を発現しないが、炎症刺激により CD 1 分

Commun. 375 , 336 - 340 , 2008 .

5）

1）子の発現を獲得することから、活性化マクロファージの関

５）Morita D, Hattori Y, Nakamura T, et al.: Major T cell
response to a mycolyl glycolipid is mediated by CD 1 c

与も考えられる。

molecules in rhesus macaques. Infect. Immun. 81 , 311 -遺伝子操作が容易で免疫解析の手法も確立しているマウ

316 , 2013 .

スにおいては、グループ 1 CD １遺伝子が欠落しており、本研究で見られた皮膚 DTH は存在しない。しかし、研究

６）Kobayashi C, Shiina T, Tokioka A, et al.: GM-

代表者は最近、ヒト CD 1 A ゲノム遺伝子を導入したトラ

CSF-independent CD 1 a expression in epidermal

ンスジェニックマウスを樹立し、表皮ランゲルハンス細胞

Langerhans cells: evidence from human CD 1 A

での特異的な CD 1 a 発現を確認している 。同様の手法でgenome-transgenic mice. J. Invest. DErmatol. 132 , 241 -ヒト CD 1 b トランスジェニックマウスやサル CD 1 c トラン

244 , 2012 .

6）− 91 −

カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立

東京大学大学院薬学系研究科

関 水

微生物薬品化学教室

和 久

Silkworm is less ethical and low cost animal model compared to mammals. We found metabolic pathway in silkworm isequivalent in mammals and LD50 values of several compounds in silkworm is also similar that in mammals. It is suggestingsilkworm would be good alternative model for toxicity evaluation of chemicals. In this study, we analyzed cytochrome P450
function, which is important factor on drug metabolisms, and established human metabolism mimic model by transgenic
technique. Furthermore, massive toxicity evaluation was performed in silkworm model.

１．緒はカイコを化合物の毒性評価系として利用できるのはない

言かと考え、本研究において、カイコにおける薬物の体内動

動物愛護の視点から、動物実験を規制する動きが国際的に強まっており、3 R と呼ばれる動物実験の規制について

態、及びシトクローム P 450 反応の詳細な解析、及びさらに多数の化合物の毒性評価を実施した。

の国際基準化がなされるようになった 1）。化粧品へ添加す

２．実る化合物の開発について、哺乳動物を犠牲にする実験についての法律による規制が欧米各国で進んでいる。従来の代

２.１

験

薬物の体内動態の解析

替モデルとしては、細胞を利用した毒性試験が行われていHu・Yo×Tukuba・Ne 系統のカイコの卵を愛媛蚕種かるが、このモデルでは代謝経路を有さないため、実際の個ら購入し、５齢幼虫まで抗生物質含有人工飼料（片倉工業）

体における毒性を評価することができない。従って、個体を与えて飼育した。薬液をその５齢幼虫（1 . 8 – 2 . 0 g）に注でも倫理的な問題がない非脊椎動物を利用した毒性評価方

射し、一定時間後に腹肢を切断し体液を採取した。50 %法が必要と考えられる。そこで我々は、倫理的な問題がな

アセトンにて薬剤の抽出を行い、HPLC（PEGASIL ODS

い昆虫であるカイコに着目した。カイコは、養蚕業から購SP 100（4 . 5 φ 250 mm）， 流 量 1 mL/min）に て 解 析 し た。

入でき、飼育も容易で、ほどよい大きさがあるため注射もHPLC のクロマトグラムのピーク面積から検量線を作成し、

簡便である

1，2）

。この特長を活かして、我々は、カイコをサンプル中の化合物を定量した。移動相はバンコマイシン

感染症のモデル動物として利用し、細菌の病原性の評価や、 （アセトニトリル：20 mM リン酸二水素ナトリウム＝ 92：
抗生物質の評価系として利用している 3，4）。このカイコ細8）、テトラサイクリン（メタノール：5 mMEDTA ＝ 30：

菌感染モデルにおいて、臨床で使用されている抗生物質は、

70）、クロラムフェニコール（メタノール：20 mM リン酸

体重あたりに換算したとき、哺乳動物と同様な用量で治療

カリウム緩衝液＝ 45：55）、フルコナゾール（アセトニト効果を示した。さらに、我々はこの治療効果を指標とした

リル：25 mM 酢酸緩衝液＝ 1：4）、リファンピシン（40 %探索を行い、新規抗生物質カイコシンの発見に成功していアセトニトリル 0 . 05 % ギ酸）、ミカファンギン（40 % アセ

る。また、カイコの薬物動態についても解析を行い、モデトニトリル 0 . 1 % トリフルオロ酢酸）、ケトコナゾール（30 %ル化合物であるエトキシクマリンはヒトと同様なシトクロ

アセトニトリル 0 . 05 % ギ酸）、クロトリマゾール（40 % ア

ーム P 450 による第一相反応による代謝に続く、第二相のセトニトリルリン酸溶液 pH 3）のアイソクラティックで行

5）抱合反応を受け排泄されることを見いだしている 。さらった。

に、カイコでの典型的な細胞毒性を示すいくつかの化合物の個体の半数を殺傷するのに必要な用量（LD 50 値）が、哺

２. ２

シトクローム P 450 反応の解析

代謝の場の検討

5）

乳動物と一致することを見いだしている 。そこで、我々

５齢４日目以降のカイコを緩衝液（10 mM HEPES 0 . 9 %Establishment of the toxic evaluation
method of the chemical substance using
the silkworm model
Kazuhisa Sekimizu
Laboratory of Microbiology, Graduate
School of Pharmaceutical Sciences, The
University of Tokyo.

NaCl pH 7 . 9）中で解剖し、各組織を摘出した。摘出組織
は、10 % 牛血清を含有する TC- 100 昆虫細胞培養用培地を2 ml 中で培養し、7 -ethoxycoumarin を終濃度 6 mM となる
ように加え、27℃で震盪培養した。経時的に培地及び臓器を回収し、ホモジナイズ後、50 % アセトン抽出し蒸発乾固した。この試料を 50 mM 酢酸ナトリウム緩衝液 pH= 6 . 0− 92 −

カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立に再溶解し、抱合反応により負荷されたグルコースをラム（センシュー科学）を用い、移動相は 0 . 05 % ギ酸を含b-gulcosidase 処理により除去後、緩衝液（1 . 6 M glycine/

む 10％アセトニトリルで分析を行った。また、カフェイ

NaOH pH 10 . 5）と 1：15 で混合し、7 - エトキシクマリンかンの毒性試験は、５齢１日のトランスジェニックカイコをらシトクローム P 450 反応によって生じたヒドロキシクマ

体重測定後、50 mM のカフェイン溶液を 50 ml 注射し餌をリン量を蛍光測定（Ex= 380 nm/Em= 460 nm）によって定与えて飼育し、経時的に体重測定を行った。

量した。

２. ５
シトクローム P 450 反応の検討

カイコを用いた毒性試験

５齢１日目、もしくは２日目のカイコに、それぞれの化

カイコ腸管を用いて上記と同じ手法によって器官培養し合物を腸管内、もしくは体液内に注射した。注射２日後のた。基質を培地に加え培養後、腸管及び培地をホモジナイ

カイコの生存数を測定し、その生存曲線から 50％のカイ

ズし 50 % アセトン抽出し、蒸発乾固した。蒸発乾固した

コの殺傷に必要な化合物の体重あたりの投与量（LD 50 値）

試料を 50 % メタノールに再溶解し、HPLC 分析試料とした。

を求めた。

Luciferin 誘 導 体 については、培地サンプルを Detection

３．結

reagent と混合してルミノメーターにより定量した。

３.１
シトクローム P 450 の発現解析

果

カイコにおける薬物の体内動態の解析

すでに我々は、抗生物質のカイコ感染モデルにおける治５齢のカイコを HEPES/NaCl 緩衝液中で解剖し、腸管・療に必要な用量（ED 50 値）が哺乳類感染モデルでの値と一脂肪体・マルピーギ管を摘出し、mRNA を抽出した。得致することを報告している 3）。この結果は、薬物のカイコ

ら れ た mRNA か ら 逆 転 写 酵 素 に よ っ て cDNA を 調 製 し、における体内動態が哺乳類と共通していることを示唆してそれを鋳型にしてシトクローム P 450 用プライマーとカイいる。この点をさらに検証するために、本研究で我々は、

コアクチン BmA 3 用プライマー

6）で PCR によって増幅し薬物のカイコにおける血中濃度推移を、哺乳類での既存のた。PCR 産物を 1 . 5 % アガロースゲルに供して 100 V で１

報告と比較した。その結果、カイコ血液中における抗生物

時間通電した。4 mg/ml エチジウムブロマイドによって質の濃度推移は哺乳類の血液内におけるそれと同様に a 層染色し、UV 照射下でバンドの有無を確認した。カイコゲ

及び b 層の二相性を示すことが判った（図１）。さらに、
種々

ノム情報データベース KAIKObase（http://sgp.dna.affrc.

の体内動態パラメーターを算出したところ（表１）、薬物

7）go.jp/KAIKObase/） においてシトクローム P 450 と分類

が血液以外のコンパートメントに分布する割合の指標となされている遺伝子を 81 種類選抜した。これらの遺伝子をる Vdss 値はカイコと哺乳類で、0 . 4 〜 9 倍の範囲内であっ対象遺伝子とした。

た。また、抗生物質の体内からの消失速度を示す Cltot 値
は、カイコと哺乳類の間で 0 . 1 〜 16 倍の範囲であり、テト

２. ３

ヒト型シトクローム P 450 発現カイコの樹立

ラサイクリンが最も低く、リファンピシンが最も高い値を農業生物資源研究所の瀬筒らのグループとの共同研究示した。それら以外の薬物についてはカイコと哺乳類で一により、カイコ w 1 -PND 系統を用いて、ヒト型シトクロ致が見られた。従って、カイコにおける化合物の薬物動態

ーム P 450 1 A 2 遺伝子発現系統を樹立した。シトクロー

は、哺乳動物の場合とよく一致していると考えられる。

ム P 450 1 A 2 遺伝子は UAS プロモーターの下流に接続されており、GAL 4 遺伝子発現系等と交配することによって、

３. ２

8）

その遺伝子発現が起こるように設計されている 。

カイコにおけるシトクローム P 450 の解析

カイコにおけるシトクローム P 450 反応の場がどこであるかを明らかにするため、カイコ摘出組織を用いて器官培

２. ４

ヒト型シトクローム P 450 発現カイコの解析

養での 7 - エトキシクマリンの代謝を検討した。7 - エトキ

ヒト型シトクローム P 450 1 A 2 の発現は、それぞれの系

シクマリンはヒトにおいてシトクローム P 450 によって脱統のカイコの脂肪体を摘出し、タンパク質を調製した後、エチル化されることが知られている化合物であり、すでに抗ヒトシトクローム P 450 1 A 2 抗体（abcam）によりウェ

カイコ体内において代謝されることを見いだしている 5）。実

スタンブロッティング法により解析した。検出は Western

験の結果、脂肪体、マルピーギ管、絹糸腺においてはほとLightning ECL Plus（PerkinElmer）を用いた。カフェイ

んど代謝物が検出されず、腸管において最も強い活性がンの血中濃度は、5 齢の 2 g のシトクローム P 450 1 A 2 トラ

見出された（図２）。さらに、カイコ腸管培養系における

ンスジェニックカイコに 1 mM のカフェイン溶液を 50 ml 注

7 -ethoxycoumarin の脱エチル化反応はシトクローム P 450

射し、経時的に血液を採取し、50 % アセトン抽出した物の阻害剤であるシメチジン 9）の添加によって用量依存的にを HPLC にて解析した。固相を PEGASIL ODS SP 100 カ抑制を受けた。この結果から、腸管がシトクローム P 450− 93 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013の反応の場になっていると考えられる。次に、カイコのーギ管における発現を同様に検討し、腸管特異的に発現

腸管においてシトクローム P 450 遺伝子が発現しているかしているシトクローム P 450 が５つ見いだされた。従って、を RT-PCR によって解析した結果、ゲノム上に存在するシ

カイコ腸管において、シトクローム P 450 遺伝子が発現し、トクローム P 450 と推定される 81 種類の候補遺伝子のうち、その薬物代謝活性を担っていると考えられる。

28 種類の遺伝子の発現が確認された（表２）。これらの腸そこで、実際にヒトシトクローム P 450 の基質をカイコ管で発現が確認された遺伝子について、脂肪体及びマルピ

腸管培養系に加え、それらが代謝されるか否か検討した。

図１ カイコにおける化合物の体内動態
カイコ５齢幼虫に各抗生物質量を血中内投与した後に、経時的に血液を採取し抗生物質
濃 度 を HPLC に よ っ て 定 量 し た。a.chloramphenicol, b.tetracycline, c.vancomycin, d.
rifampicin, e.micafungin, f. flucomazole.

− 94 −

カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立

表１ カイコと哺乳類における抗生物質の体内動態パラメーターの比較
各抗生物質のカイコ血液内における濃度推移のデータ（図１）から、全身クリアランス (CLtot), 定常状態における分布容積（Vdss），消失過程における分布容積（t1/2）を算出し、哺乳類における値と比較した。chloramphenicol，vancomycin はヒト 10，11）、tetracycline はウサギ 12）、rifampicin はヒツジ
13）
、micafangin はラット 14）、fluconazole はイヌ 15）のデータを引用した。

表２ カイコ腸管において発現が確認された遺伝子
カイコ腸管から mRNA を調製し、カイコゲノム情報中のシトクローム P450 候補遺伝子について RT-PCR によって発現を確認した。相同性は BLAST 検索を用いて行った。

− 95 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

その結果、検討した 14 種の化合物のうち、大部分の 13 種いることを示唆している。さらにそれぞれの個体についてが代謝されることが分かった（表３）。ヒトシトクローム

組織脂肪体のミクロソーム画分を調製し、ウエスタンブロ

P 450 1 A 2 で代謝されるカフェインについては、カイコ腸

ッ ト に 供 し た と こ ろ、UAS-hCYP 450 1 A 2 /BmA 3 -gal 4

管培養系で代謝が認められなかった。

特異的にシトクローム P 450 1 A 2 タンパク質の発現が確認された（図 4 A）。以上の結果からシトクローム P 450 1 A 2

３. ２

ヒト型シトクロームP450 発現カイコの樹立と解析

トランスジェニックカイコが作出されたと判断した。次樹 立 し た UAS-hCYP 450 1 A 2 遺 伝 子 を 染 色 体 上 に 有に、カイコにおけるカフェインの血中濃度推移を測定しするカイコと、エンハンサートランプ系統である BmA 3 -た。その結果、12 時間後の血液内濃度は野生型に比べシ

gal 4 遺伝子を染色体上に有するカイコを交配し、スクリー

トクローム P 450 1 A 2 トランスジェニックカイコにおいてニングを行ったところ UAS-hCYP 450 1 A 2 / BmA 3 -gal 4、有意に低い濃度であった（図４B）。また、半減期は野生型

UAS-hCYP 450 1 A 2、BmA 3 -gal 4 を有する個体、およびで 50 時間以上だったのに対しシトクローム P 450 1 A 2 ト

両方持たない個体がおよそ 1 : 1 : 1 : 1 の割合で発生した。こランスジェニックカイコにおいては 16 時間であった。従の結果はそれぞれの遺伝子が染色体上に単独で導入されてって、カイコにおいてヒト型シトクローム P 450 が発現し、

図２ カイコ組織培養系における 7- エトキシクマリンの脱エチル化反応
カイコから各組織を摘出し、in vitro の器官培養系を構築した。7- エトキシクマリンを基質として反応を行い、代謝物である 7- エトキシクマリンの量を蛍光光度計によって定量した。

表３ カイコ腸管培養系におけるヒトシトクローム P450 基質の代謝反応の有無
カイコ腸管培養系にそれぞれの基質を加え、20 分後の薬剤量の減少、もしくは Luciferin の生成による発光量の増大により、代謝の有無を検討した。

図３ カイコ腸管培養系においてカフェインの代謝
カイコ腸管培養系にカフェイン及びオメプラゾールを加えて培養し、経時的に基質量を HPLC によって定量した。オメプラゾールはカイコ腸管培養系において代謝を受けるポジティブコントロールとして用いた。

− 96 −

カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立

図４ ヒト型シトクローム P450 1A2 トランスジェニックカイコのカフェイン代謝能の獲得
A）カイコ脂肪体における導入したヒト型シトクローム P450 1A2 の発現
B）トランスジェニックカイコにおけるカフェインの血中濃度推移C）トランスジェニックカイコにおけるカフェインの過剰投与による毒性の軽減

表４ カイコにおける毒性試験
腸管内投与（i.m.：intra midgut）は哺乳動物における経口投与（p.o.）と対応しており、体液内投与（i.h.：intra hemolymph）は哺乳動物における血液内投与（i.v.）、腹腔内投与（i.p.）、及び皮下投与（s.c.）に対応している。

− 97 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

代謝の場は、カイコにおいては腸管であると考えられた。
これは、開放血管系であるカイコにおいて、腸管から透過した化合物は、直ちに臓器が接触している体液に移行する
ため、外界との唯一のバリアになっている腸管で化合物が代謝されることは理に適っていると考えられる。さらに、
カイコではできなかったカフェインの代謝が、ヒト型シトクローム P 450 遺伝子の導入によって可能となった。このように、ヒト型のシトクローム P 450 遺伝子を導入したト
ランスジェニックカイコを利用することによって、ヒトを模擬した薬物動態の評価が可能になると考えられる。
さらに、本研究においてカイコを毒性評価の実験動物代
替モデルとして利用可能であるか検討した。その結果、すでに浜本らの論文 5）において述べたように、神経毒性が主たる毒性の作用を示す化合物を除けば、LD 50 値はカイコ
図５ 化合物の LD50 値のカイコモデルと哺乳動物モデルにおける相関
毒性が低く、カイコにおける LD50 値を算出できなかったグ
リセリンを除いた化合物についてプロットした。

と哺乳動物モデルとで一致することが改めて示された。また、相関係数も良好であった。以上の結果から、カイコは薬物動態を反映した毒性試験の実験動物代替モデルとして利用できると期待される。カイコを用いた化合物の毒性試
験方法は、3 R のうちの Replacement に適合するものである。近年の動物愛護の高まりから、その重要性は、我が国機能していると考えられる。さらに、カフェインの毒性がを含めたアジア諸国においても、今後益々強まると予想さ軽減されるか否かについて検討した。野生型のカイコに高れる。

濃度のカフェインを投与し飼育するカイコの体重増加が抑制される（図４C）。しかしながら、ヒト型シトクローム（引用文献）

P 450 1 A 2 発現カイコの場合は、その体重増加の抑制がほ１）Sekimizu, N., Paudel, A. & Hamamoto, H. Animal

とんど起こらず、カフェインの毒性が軽減されていること

welfare and use of silkworm as a model animal. Drug
Discov Ther 6 , 226 - 229 ( 2012 ).

が分かった（図４C）。以上の結果は、ヒト型シトクローム
P 450 1 A 2 トランスジェニックカイコにおいて、シトクロ

２）Hamamoto, H. & Sekimizu, K. Evaluation of theーム P 450 1 A 2 タンパク質が機能し、その代謝活性を評価

therapeutic effects of antibiotics using silkworm

可能であることを示している。

as an animal model. Res Adv in Antimicrob Agents
Chemother 5 , 1 - 23 ( 2005 ).

３. ３

カイコを用いた毒性試験

３）Hamamoto, H. et al. Quantitative evaluation of the

様々な化合物について、カイコに投与し、その LD 50 値

therapeutic effects of antibiotics using silkwormsを求めた。その結果、スチレンと青酸カリウムを除き、ラinfected with human pathogenic microorganisms.

ットにおける結果と比較し 10 倍以内であった（表４）。ス

Antimicrob Agents Chemother 48 , 774 - 779 ( 2004 ).

チレンは中枢神経に対する作用があることが知られてお４）Kaito, C. et al. Silkworm pathogenic bacteria

り、神経系の受容体が哺乳動物と異なるカイコでは毒性がinfection model for identification of novel virulence

低い可能性が考えられる。カイコと哺乳動物でのそれぞgenes. Molecular microbiology 56 , 934 - 944 ( 2005 ).

れの化合物 LD 50 値をプロットし相関係数を求めたところ、

５）Hamamoto, H., Tonoike, A., Narushima, K., Horie,
R. & Sekimizu, K. Silkworm as a model animal to2

R = 0 . 72 であり良好な相関を示すと考えられる（図５）。

４．考

evaluate drug candidate toxicity and metabolism.

察Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol 149 , 334 339 ( 2009 ).

本研究より、カイコにおける薬物の分布容積や排泄速度
は、ほぼ哺乳動物における値と一致していた。また、ヒト

６）Kawaoka, S. et al. Functional analysis of fourにおいてシトクローム P 450 によって代謝される大部分のGloverin-like genes in the silkworm, Bombyx mori.

化合物は、カイコにおいても同様に代謝されることが明らArch Insect Biochem Physiol 67 , 87 - 96 ( 2008 ).

かになった。そのシトクローム P 450 による外来化合物の７）Shimomura, M. et al. KAIKObase: an integrated− 98 −

カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立

silkworm genome database and data mining tool. BMC

of tetracycline in the domestic rabbit following

genomics 10 , 486 ( 2009 ).

intravenous or oral administration. Canadian journal ofveterinary research = Revue canadienne de recherche８）Imamura, M. et al. Targeted gene expression using

veterinaire 52 , 5 - 11 ( 1988 ).

the GAL 4 /UAS system in the silkworm Bombyx mori.

13）Sweeney, R.W., Divers, T.J., Benson, C. & Collatos, C.

Genetics 165 , 1329 - 1340 ( 2003 ).
９）Ruffalo, R.L., Thompson, J.F. & Segal, J.L. Diazepam-

Pharmacokinetics of rifampin in calves and adult sheep.

cimetidine drug interaction: a clinically significant

Journal of veterinary pharmacology and therapeutics 11 ,effect. Southern medical journal 74 , 1075 - 1078 ( 1981 ).

413 - 416 ( 1988 ).

10）Koup, J.R., Lau, A.H., Brodsky, B. & Slaughter, R.L.

14）Niwa, T. et al. Tissue distribution after intravenous

Chloramphenicol pharmacokinetics in hospitalized

dosing of micafungin, an antifungal drug, to rats. Biolpatients. Antimicrob Agents Chemother 15 , 651 - 657

Pharm Bull 27 , 1154 - 1156 ( 2004 ).
15）H u m p h r e y , M . J . , J e v o n s , S . & T a r b i t , M . H .

( 1979 ).
11）Brown, N. et al. Effects of hepatic function on

Pharmacokinetic evaluation of UK- 49 , 858 , avancomycin clinical pharmacology. Antimicrob Agents

metabolically stable triazole antifungal drug, in animals

Chemother 23 , 603 - 609 ( 1983 ).

and humans. Antimicrob Agents Chemother 28 , 648 -12）Percy, D.H. & Black, W.D. Pharmacokinetics− 99 −

653 ( 1985 ).

新規ライブイメージング法を用いたメラニン色素輸送の解析

京都大学理学研究科生物科学専攻動物学系

田 所

竜 介

Our skin and hair have various colors, which are established by melanin pigment. Melanin pigmentation in the skin is
physiologically important to protect our body from UV irradiation. Melanocytes are known as melanin-producing cells inwhich melanin is synthesized in melanosomes. In the tanning processes, melanocytes extend numerous dendrites that are
attached to surrounding keratinocyes, and subsequently melanin granules are transferred through melanocyte dendrites tokeratinocytes. Although several different models for intercellar melanin-transfer have been proposed by in vitro experiments
1,2,3,4,5,6,7,8
and electron microscopic observations, the mechanisms of melanin-transfer in vivo remain controversial. So far, wedeveloped an imaging technique, and visualized behavior of melanocyte during skin pigmentation in chicken embryo. We
found that melanocytes release vesicles. In this study, first, we statistically showed the difference of vesicle size between
the tissues. Second, to analyze molecular mechanism underlying the difference, we established a gene transfer technique tomanipulate melanocytes and keratinocytes by other genes respectively in vivo.

１．緒

言

２．実

験

のバリエーションをもっている。この体の色を作り出して実験１ 表皮と毛組織において小胞放出機構が異なるのか？

いるのがメラニン色素であり、有害な紫外線から身を守る

前述の通り我々は、色素輸送期の表皮および毛組織におという重要な役割を担っている。この一方で、メラニン色

いて、色素細胞が小胞を放出することを見出しつつある。

素はシミやソバカスなど美容上の問題を引き起こす厄介者

小胞の大きさにはバリエーションがあり、１mm 程度の小として嫌遠される。また、白斑などの色素疾患が社会生活型小胞と２−５mm 程度の大型の膜小胞に大別できる。ま

上の心の負担を招くなど、メラニン色素は生活の質（QOL）

た、小型と大型の膜小胞はそれぞれ含有しているメラニンと密接に関係している。メラニン色素は、表皮や毛組織に顆粒の量が異なる。興味深いことに、大型の膜小胞は色素

散在する色素細胞によって合成され、のちに表皮や毛のケ輸送が盛んな毛組織において多く見られるという可能性も

ラチノサイトに輸送されることで、表皮と毛を着色して紫見出した。これらの結果を受けて我々は「要求される色素

外線防御などの生理機能を発揮する。つまり、メラニン色の量に応じて輸送法が使い分けられる」という仮説を立て

素の細胞間輸送を理解することは、色素生物学の本質的なるに至った。本研究では、この仮説を検証するにあたり、課題の一つであり、美容分野および臨床においても極めてのちの遺伝子解析などを見据えて正常表皮および毛組織に重要な課題である。我々は、これまでに自身が確立したトおける膜小胞の大きさを測定して統計的な評価基準の作製

リ胚の表皮および毛の培養法と、色素細胞への蛍光標識法を行った。

ヒトの皮膚や毛髪は、白色から黒褐色といった様々な色を組み合わせることで、メラニン輸送期における色素細胞の振る舞いを観察してきた。また、これらの観察から色素細胞が異なるサイズの小胞を放出する可能性を見出した。
本研究は、この過程を包括的に理解することを目指すものである。

実験２ 輸送法の違いを生み出す分子機構の解明を目指した表皮遺伝子操作法の確立
本研究により膜小胞は大型と小型の２サイズに大別されることを見出した。これまでの細胞生物学的な知見から、膜 小 胞 に は 小 型 小 胞（100 nm 以 下 ）と 大 型 小 胞（0 . 2 〜
1 . 5 mm）が報告されており、これらの生成過程は全く異なることが明らかにされている（参）。つまり、膜小胞のサ
イズは膜小胞を分類する上で最も重要な指標の一つとされLive-imaging technique to visualize
behavior of melanocytes in the skin ofchicken embryo
Ryosuke Tadokoro
Department of Zoology, Graduate Schoolof Science, Kyoto Universityている。我々がみいだした大型の膜小胞（２〜５mm）は細胞生物学的には稀なサイズの膜小胞であり、通常の膜小胞（0 . 2 〜 1 . 5 mm）とは異なる過程を経て形成されることも見出した。本研究において、この膜小胞の生成過程の違いを生み出す分子メカニズムを調べるにあたり、色素細胞およ− 100 −

新規ライブイメージング法を用いたメラニン色素輸送の解析

び周囲の表皮細胞を遺伝子操作する必要がある。そこで、ける大型膜小胞の存在比率を調べたところ、表皮が８％そ

本研究では生体内において表皮遺伝子操作法を確立するこ

して毛組織においては 43％であった。この評価基準を設とにした。

定することにより、色素沈着が過剰な系統とそうでない系

３．結

統間の比較により、例えば色素沈着の過剰な系統（ウコッ果ケイ）において大型膜小胞の存在比率が高くなるなど、色３．１ 表皮と毛組織においてメラニン色素輸送法が異なるのか

素輸送法と輸送量の関係を調べることが可能になった。

色素細胞由来の膜小胞を可視化するため、胚発生期において色素細胞の前駆細胞に GFP 遺伝子を導入し色素細胞

３．２ 輸送法の違いを生み出す分子機構の解明を目指した表皮遺伝子操作法の確立の蛍光標識をおこなった。胚発生を進め、色素輸送が活発

表皮細胞に遺伝子導入を行うにあたり電気穿孔法、化学になる時期に胚を単離し、表皮組織および毛組織の観察を的手法およびウイルスによる導入を試みた。化学的手法に行った。観察にはニコン社製共焦点レーザー顕微鏡 A 1 R

おいては、およそ６種類の試薬を用いたが表皮における試を用いた。それぞれの組織において、画像解析ソフト

薬の拡散が激しくほとんど遺伝子が導入されず、電気穿孔（NIS-elements および ImageJ）を用いて膜小胞の数と直径法においては遺伝子導入されるものの導入効率が低く、導を測定した結果を図１のグラフにまとめた（図１）。表皮入される部位も限定されることが明らかになった。そこで、組織においては、膜小胞の直径がおよそ１mm 以下（小型ウイルスによる遺伝子導入の条件検討を行った。具体的に膜小胞）のものが多く、それ以上のサイズの膜小胞は全体

は、ウイルスに感染しやすいトリ系統を探索するにあたり、の１割にみたない（図１）。これに対して、毛組織内の膜

ヒペコ種をはじめとして数種類のトリ系統についてウイル

小胞は表皮において見られる膜小胞と同程度のサイズも認ス感染効率を測定した。その結果、白色レグホンにおいてめられるものの、２mm 以上の巨大な膜小胞（大型膜小胞）

写真に示す通り、表皮への遺伝子導入が可能となった。加の存在が顕著である（図１）。これら膜小胞の全体数におえて、表皮細胞のみならず色素細胞にもウイルスが感染することが危惧されたが、幸いなことに本実験においては色素細胞へのウイルス感染はほとんど観察されない。次に、表皮細胞を遺伝子操作した状態で色素細胞から放出される膜小胞を観察するために、表皮細胞へ遺伝子導入した胚の色素細胞に対して、電気穿孔法を用いて遺伝子導入を試みた（図２）。これら両手法を同一個体に施すことで死亡率が上がるが、電気穿孔法に用いる電圧を 6 V 程度に抑える
ことにより全体の約半数が生き残ることを見出した。以上、本研究により表皮細胞および色素細胞を別々の遺伝子により操作する方法を確立した（図２）。

図１

表皮と毛における小胞の大きさ比較

図２

表皮と色素細胞の遺伝子操作− 101 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

２）Yamamoto O, Bhawan J. Three modes of melanosome

４．考察・総括

transfers in Caucasian facial skin: hypothesis based onan ultrastructural study. Pigment Cell Res., 7 : 158 – 169

メラニン色素輸送の研究はこれまで主に in vitro 共培養
や組織の電子顕微鏡観察により解析され、多くの研究者が（1994）

異なる解析系を用いて様々な説を提唱してきた

1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8）３）Virador VM, Muller J, Wu X, Abdel-Malek ZA, Yu ZX,

現在、実際の組織においてどの輸送法が使われているのか

Ferrans VJ, Kobayashi N, Wakamatsu K, Ito S, Hammerという問いが長らく続いているが未だ決定的な結論に到達

JA, Hearing VJ. Influence of alpha-melanocyte

していない。我々の研究結果は、実際の組織内においてメ

stimulating-hormone and ultraviolet radiation on the

ラニン色素が２者択一的な方法ではなく、複数の方法によtransfer of melanosomes to keratinocytes., Faseb J., 16 ;り表皮に輸送されることを示唆する。また組織などシチュ

105 - 107（2002）。

エーションの違いにより輸送方法に違いがあることが想像

４）Scott G, Leopardi S, Printup S, Madden BC. Filopodia

される。この結果を踏まえて、著者は「どの輸送モデルがare conduits for melanosome transfer to keratinocytes.

正しいのか」という排他的な問いでなく、これまで報告さ

J. Cell Sci., 115 : 1441 – 1451（2002）

れた複数の色素輸送モデルが生体内のどのようなシチュエ

５）Bhawan J. Ultrastructure of melanocyte–keratinocyteーションにおいて用いられるのかを正しく理解することがinteractions in pigmented basal cell carcinoma. Pigment

重要であると考えるに至った。現在、本研究の趣旨である

Cell Res., 5 : 38 – 47（1979）

色素輸送法がどのように使い分けられるのか、そしてその

６）Garcia RI, Flynn E, Szabo G. Ultrastructure of melanocyte–

違いがどのような分子メカニズムにより生じるのかという

keratinocyte interactions. Pigment Cell Res., 4 ; 299 –深淵な疑問に答えることはできない。しかしながら、本研

307（1979）

究はこれまで困難とされてきた“組織内における色素輸送

７）Cerdan D, Redziniak G, Bourgeois CA, Monsigny

を高解像度で可視化する手法”に加えて“個体内においてM, Kieda C. C 32 human melanoma cell endogenous

色素細胞および表皮細胞を別々に遺伝子操作する方法”を

lectins: characterization and implication in vesicle-

確立するに至った。これらの手法を用いて、近い将来、色mediated melanin transfer to keratinocytes. Exp Cell.

素輸送の謎を解き明かせると信じてやまない。

Res., 203 ; 164 – 173（1992）８）Aspengren S, Hedberg D, Wallin M. Studies of pigment（参考文献）

transfer between Xenopus laevis melanophores and１）Swift JA. Transfer of melanin granules fromfibroblasts in vitro and in vivo. Pigment Cell Res., 19;136–

melanocytes to the cortical cells of human hair. Nature,145（2006）

203 : 976 – 977（1964）− 102 −

色素系化合物の光毒性を抑制する新たな手法の開発

東京大学大学院薬学系研究科

寺 井

琢 也

When dye molecules are excited by UV or visible light, singlet oxygen (1O2) is generated via energy transfer fromexcited triplet state of the molecules. Because the photo-generated 1O2 is known to cause damage to cells, it is important toestablish methods to decrease the amount of generated 1O2, or to erase 1O2 by chemical reaction. We believe such methods
will be useful not only in bioimaging but also in cosmetology. Hence, in this research, we studied on the singlet oxygen
eliminating effect of lanthanide ions that are co-existent in the system. The idea was that when lanthanide ions that could
accept energy from the excited dyes were present nearby, the ions would work as surrogate acceptors in place of molecularoxygen, whereby decreasing the efficiency of 1O2 generation. In order to verify this hypothesis, we firstly synthesized several
fluorescent compounds and their lanthanide complexes, and measured characteristic luminescence of 1O2 at 1270 nm. The
results indicated that 1O2 generation is attenuated when the compounds chelate a specific kind of lanthanide ions, supporting
our hypothesis. Also, we have demonstrated that some lanthanide ions are capable of decreasing the amount of generated
1
O2 through intermolecular interactions. As far as we are concerned, these findings are unprecedented, and worth further
investigation.

１．緒

以上の一重項酸素を消去することはできない。更に、これ

言らの還元剤は化学的に不安定であることが多く、取り扱い

太陽光などに含まれる紫外線は、細胞内の生体分子（DNA、タンパク質など）を光励起して活性酸素の一種で1も容易ではない。従って我々は、化粧品への応用や蛍光イメージング技術への貢献を念頭に、①安定な構造を持ち、ある一重項酸素（ O 2）を発生させ、生体に対して皮膚の老②一重項酸素と化学的に反応することがない、新たな消去化を初めとする悪影響を及ぼすことが知られている。従っ手法の開発を目指し研究を開始した。

て、アスタキサンチンに代表されるように一重項酸素消去

ところで一重項酸素は、色素（あるいは蛍光分子）の光能を持つ化合物を配合した化粧品が近年上市され、効果を励起に引き続く項間交差によって励起三重項状態が生じ、発揮している。

この状態から分子酸素へのエネルギー移動が起こることで一方、蛍光色素を用いた細胞や動物個体の光イメージン

生成するとされる。そこで我々は、生じた励起三重項状態

グは、生体内での目的分子の挙動をリアルタイムで解析すを酸素との反応以外の失活経路によって速やかに消失さるための強力な研究手法であり、今日の生命科学研究におせることにより一重項酸素の発生自体を抑制する、といういて不可欠な役割を担っている

1），2）。しかしながら、多くの蛍光色素は光励起に伴い生体分子と同様に一重項酸素
1

新しい発想（Fig. 1）で上記の課題を解決することを着想した。具体的には、光増感反応と競合する失活経路として、（ O 2）を産生する（光増感反応）。先にも述べたとおり、一色素の励起三重項状態より低い位置に励起状態を有する化

重項酸素は細胞に対して酸化ストレスを与えて細胞死を導合物、特に Nd 3 + や Yb 3 + といった希土類イオン（Ln 3 +）に

3）

いたり 、近傍のタンパク質と反応してその活性を消失さ対するエネルギー移動を考えた。これらのイオンは一重項せたりする性質（光毒性）を有しており 4）、そうした悪影

酸素とほぼ同じ低い位置に励起状態が存在するため、一旦響を抑えることは蛍光イメージングにおいても重要な課題（酸素分子ではなく）希土類イオンへのエネルギー移動がの一つである。

生じると、そこからの光増感反応はほとんど起こらないこ

一般に、一重項酸素消去能を有する化合物は、その還元とが予想される。即ち、分子内もしくは分子間にこれらの力により一重項酸素と量論的に反応することでこれを消去

イオンを配置して、色素の励起三重項状態からイオンへのする。しかしこの機構を用いる限り、添加した化合物の量

エネルギー移動が優先的に起こるようにすれば、光が色素に当たっても一重項酸素が産生されず、毒性が抑えられると考えた。

Development of a novel methodology
to suppress phototoxicity of coloredcompounds
Takuya Terai
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, The University of Tokyo

この方法では、励起された希土類イオンは発光もしくは熱失活過程によりエネルギーを失うため 5），6）、一重項酸素のように生体分子と反応して酸化修飾を引き起こすことは考えにくい。また、３価の希土類イオンは化学的にも安定であるため、従来の不可逆的な還元剤とは異なりこの消去− 103 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013を確認した。なお、本報告に登場する化合物の構造を Fig.
2 にまとめて示す。

２. ２

測定装置

吸光測定には島津 UV- 1800 を用いた。蛍光測定には日立 F 4500 も し く は 堀 場 Jobin Yvon Fluorolog- 3 を 用 い た。
一重項酸素生成能の評価（赤外発光測定）には堀場 Jobin
Yvon Fluorolog- 3（InGaAs 検出器）を用いた。また、単一光照射には分光計器 UB- 25 を用いた。波長により多少
Fig. 1の違いはあるものの、光量は約 3 mW/ ㎠であった。

研究の概念図２. ３
過程を何度も繰り返すことが可能と期待される。

実験方法

吸光・蛍光・発光測定においては、測定対象化合物のス

本研究では初期検討として、まずは Fig. 1 の系が実際にトック溶液（1 〜 10 mM in DMSO or DMF）を用意し、別機能するのかについて、代表的な色素分子を用いた溶液中途明示する溶媒で希釈することで、吸光・蛍光測定の場合の実験で検討した。

には約 1 mM、DPBF を用いた吸光測定もしくは 1 O 2 の発光

２．実
２.１

測定の場合には約 10 mM の溶液を調製した。測定は 20 ～

験

25℃で行い、特に明示しない限り脱気等の操作は行わなか試薬った。各種スペクトルは、別途測定した溶媒のみのスペ

市 販 さ れ て い る 試 薬 類 に つ い て は、 和 光 純 薬、 東

クトルを差し引いて示した。一重項酸素生成能（発光）に

京 化 成 工 業、 も し く は SIGMA-ALDRICH 社 か ら 購 入

ついては、バックグラウンドシグナルの傾きを考慮してし、 特 に 明 示 し な い 限 り 更 な る 精 製 は せ ず に 用 い た。

1270 nm のピーク高さを算出し、励起波長における吸光度2’, 7’-dichlorocalcein（2）、2 OMe-BODIPY（4）、2 OMe-で補正することで比較した 9）。DPBF を用いた 1 O 2 の定量

BODIPY-DTPA（5）、並びにそれらの金属錯体は文献を参については、メタノール溶媒中における 410 nm の吸光度

考に合成を行った

7），8）。合成した化合物については NMRの減少から見積った 10）。

および ESI-MS にて構造の確認を行い、HPLC により純度Fig. 2化合物の構造− 104 −

色素系化合物の光毒性を抑制する新たな手法の開発

３．結
３.１

光蛍光団の一つであり、蛍光プローブの基本骨格としても果汎用されている 12）。そこで我々は、BODIPY についてもFluorescein 誘導体における分子内消光

fluorescein の場合と同様に、希土類イオンの導入によってFluorescein は最も代表的な有機蛍光分子の一つであり、
2）

1O 2 生成能が変化するかどうかを調べた。具体的には、化

様々な蛍光プローブの基本骨格として利用されている 。

合物 4，5、および［Yb- 5］について吸収スペクトルおよ

その一方で、fluorescein 誘導体は一定の増感能を有するこび近赤外発光スペクトルを測定した。

1とが知られており、強い光を当てることで O 2 を産生し細胞にダメージを与える場合がある

11）。そこで我々はまず、その結果を Fig. 4 に示す。測定は、BODIPY の溶解性を考慮してメタノール中で実施した。化合物 4 のみ吸光度が分子内に希土類イオンを導入した fluorescein 誘導体［Ln-大きいのは、濃度が他の２つより高いからである（注：励2］が、母化合物である 1 および配位子 2 と比較して低い増起波長における吸光度の値がほぼ一定になるように濃度調感能を持つかどうかについて検討を行った。

整を行った）。発光スペクトルに関しては、ベースライン

各化合物の吸収スペクトルと近赤外発光スペクトルをの傾きを考慮し、更に励起波長である 500 nm の吸光度でFig. 3 に示した。スペクトル測定は、1 O 2 の寿命が通常の補正すると、5 >［Yb- 5］> 4 であることが示唆された。金

水よりも長い重水（D 2 O）中で行った。吸収スペクトルに属を含まない化合物 5 と比較すると、Yb 3 + 錯体の増感能のはほとんど変化が見られなかったのに対し、1270 nm 付近低下が認められたものの、前項の実験とは異なりその差がの発光強度は 1 > 2 >>［Yb- 2］の順となり、化合物間で大大きいものではないため更なる検討が必要と考えられる。

きな差異が見られた。化合物を加えない場合にはこの位
置にピークを有する発光は全く見られないことから、これ

３. ３

Rose bengalにおける分子間消光

は各化合物の励起状態からエネルギー移動を介して生成すFluorescein に 重 原 子 を 導 入 し た 化 合 物 で あ る rose

る 1 O 2 に由来するものと判断される。なお、［Yb- 2］の発

bengal（RB）は、非常に高い 1 O 2 産生能を有する代表的な

光スペクトルが短波長側で大きく増大する形状になるのは光増感剤である 13）。３. １、３. ２の検討においては色素分

calcein の励起状態を介する Yb 3 + の発光に由来するもので子（蛍光団）が直接希土類イオンに配位している場合を想7）

1あり 、 O 2 とは無関係であることを別途確認している。

定したが、実際の応用においてはそのような場合は稀とこの結果から、［Yb- 2］の 1 O 2 生成量は 1 や 2 と比較し考えられる。そこで本項では、溶媒内に分子間で存在すて小さくなっており、希土類イオンを色素の近傍に配置す

る Ln 3 + により RB の増感能が制御されるか否かについて調ることで元の化合物より増感能が低下することが示唆されべた。具体的には、メタノールに RB と LnCl 3 をそれぞれた。

2 mM、100 mM となるよう溶解させ、530 nm の光照射により産生される 1 O 2 の発光スペクトルを測定した。

３. ２

BODIPY 誘導体における分子内消光

吸収スペクトルと合わせた測定結果を Fig. 5 に示す。化

BODIPY（化合物 3）は fluorescein と並ぶ代表的な可視

合物の吸収スペクトルは希土類イオン添加の有無によりわ

Fig. 3 化合物 1，2 および［Yb-2］の ⒜ 吸収スペクトル、および ⒝ 近赤外発光スペクトル。測定は重水（10 mM
HEPES 緩衝液）中で行った。励起波長：500nm。

− 105 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

Fig. ４ 化合物 4，5 および［Yb-5］の ⒜ 吸収スペクトル、および ⒝ 近赤外発光スペクトル。測定はメタノー
ル中で行った。励起波長：500nm。

Fig. 5 RB、RB+GdCl3、RB+YbCl3、および RB+NdCl3 の ⒜ 吸収スペクトル、および ⒝ 近赤外発光スペクトル。
励起波長：530nm。

ずかに長波長シフトを示したものの、形状や強度の変化は

isobenzofuran（DPBF）
を用いた光増感能の評価を行った 10）。

ほとんど見られなかった。一方、近赤外発光スペクトルに

本法は O 2 発光測定と比べて間接的ではあるものの、感度おいては Yb および Nd を添加したサンプルのみ有意にには優れている。

3+

3+

1

強度の低下が観察された。一方、同じ希土類イオンでも

具体的には、RB（10 mM）と LnCl 3（100 mM）のメタノ

Gd を同量添加したサンプルは RB 自体とほとんど変わらール溶液に対して 50 mM の DPBF を添加し、500 nm の光ない増感能を示した。これは、Gd の励起状態が比較的照射に伴う 410 nm の吸光度の減少をモニターした。その高い位置にあるため RB からのエネルギー移動（Fig. 1 参

結果を Fig. 6 に示す。Fig. 5 の結果を裏付けるように、無照）が生じえないためと説明できる。なお、Fig. 5 b にお添加と比較して Yb 3 + 添加では生成する O 2 が半分以下にいて Nd 添加サンプルの 1300 nm 以上の発光強度（これは低下することが示唆された。また、Nd 3 + 添加サンプルで

3+

3+

3+

3+

1

Nd からの発光である）が大きく上昇していることも、はバックグラウンドとほぼ同程度まで吸光度変化が抑制さ

RB から Nd へのエネルギー移動を支持するデータである。

れた。一方、Gd 3 + 添加サンプルにおいては 10％程度の低続いて、同様に調製したサンプルについて、1270 nm 発

下しか観察されず、これも Fig. 5 の結果と整合するもので

3+1

光測定とは異なる O 2 の定量方法である 1 , 3 -diphenyl

あった。

− 106 −

色素系化合物の光毒性を抑制する新たな手法の開発

Fig. 6 DPBF を用いた増感能の評価。⒜ RB のみ、⒝ RB+YbCl3 、⒞ RB+NdCl3、および ⒝ RB+GdCl3 の吸収スペクトルの時間変化 グラフ中の数字は 500nm の光照射を行った時間（秒）を表す。

３. ４

BODIPY 誘導体における分子間消光

その結果、複数の fluorescein 誘導体（化合物 2，RB）に
4

4

３. ３の結果を受け、BODIPY 誘導体についても希土類

おいて、分子間、分子内に拘わらずある種の希土類イオン

イオンの分子間添加によって 1 O 2 の生成量に変化が見られ添加による大幅な増感能の低下が観察された。この結果はるかを検討した。実験には Fig. 6 と同様に DPBF を用いた

我々が提案する仮説を支持するものであり、化学的にも興評価系を用いた。

味深い現象である。一方、BODIPY 誘導体（化合物 4，5）

その結果を Fig. 7 に示す。化合物 4 は RB と比べて増感を用いた場合には、希土類イオンの添加により一定の増感能が低いため、吸光度変化が全体的に小さくなっているが、能低下は認められたものの、その効果は fluorescein 誘導⒜と⒝を比較すると Nd 3 + 添加による 1 O 2 産生の抑制が認体の場合よりも小さかった。

められる。しかしながら、その効果は RB の場合（Fig. 6）

点で考えられることとして、①化合物によって励起三重項

よりもかなり小さいことが示唆された。

４．考

この原因については更なる研究が必要ではあるが、現時状態から酸素分子へのエネルギー移動速度が異なる、②化察

合物によって励起三重項状態から希土類イオンへのエネル

本研究では、色素化合物の光励起によって放出される有1

害分子である O 2 の生成量を制御する手法として、近赤外

ギー移動速度が異なる、③色素と希土類イオンとの静的相互作用（複合体形成など）が生じる、が挙げられる。

領域に発光を持つ希土類イオンに対するエネルギー移動と今後は本研究で提案した手法の一般性と適用限界についいう新たな概念を提唱し、その仮説を検証するための初期て明らかにすべく、UV 領域に吸収を有する化合物を用い検討を行った。

た検討や固体試料における評価を進めていく計画である。

− 107 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

Fig. 7 DPBF を用いた増感能の評価。⒜ 4 のみ、および⒝ 4+NdCl3 の吸収スペクトルの時間変化
グラフ中の数字は 500nm の光照射を行った時間（秒）を表す。

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Chem. Commun., 48 , 2840 - 2842 , 2012 .

− 108 −

デコイ・メラノソームを用いたメラノサイトから
ケラチノサイトへのメラニン移送阻害の研究
名古屋市立大学大学院薬学研究科

平 嶋

尚 英

To inhibit melanin transfer from melanocytes to keratinocytes, we attempted to use nano-particles that mimicmelanosomes. We found that negatively charged polystyrene particles are up-taken by melancytes. To investigate theeffects of particles on melanin transfer, we constructed 3D-coculture system of melanocytes and keratinocytes. However,no significant effects of particles on melanin transfer. Further improvements such as higher uptake of particles and surface
modification by melanosomal proteins are required.

１．緒

たが、マスト細胞の分泌顆粒はメラノソームと同じくリソ

言ゾーム関連顆粒であり、その細胞内輸送やエクソサイトー

色素細胞であるメラノサイトは、メラニンを産生し、さシスの機構が類似している 2−5）。一方で、我々はリポソー

らにそれを周囲のケラチノサイトへ引き渡し、皮膚の色素

ムやポリ乳酸・グリコール（PLGA）粒子のようなマイク

沈着をコントロールしている。この色素沈着を抑制するこ

ロ・ナノ粒子を用いた高効率遺伝子導入法の研究を行ってとで美白効果をもたらすことができるため、化粧品開発にきた 6−8）。これらの研究の過程で、細胞をマイクロ・ナノ

おいて、メラニンの産生から色素沈着にいたるまでの過程

粒子とともに培養すると、これらの粒子が細胞内に取り込を研究することは極めて重要である。

まれ、さらに細胞内で分泌顆粒用の挙動をとり、エクソサ

メラニンは脂質二重膜で囲まれたメラノソームと呼ばれイトーシスによって放出されることを見出した 9）。取り込る小胞中で産生され、さらにメラノサイトの突起先端までまれた粒子がリソゾーム関連の顆粒と同様の挙動をとるこ輸送され、ケラチノサイトへ移行する。この移行機構につとは、細胞内に取り込まれたマイクロ・ナノ粒子がメラノ

1）

いては、おおまかに次の４つの仮説がある 。①メラノソ

ソームと同様の挙動を示すことを示唆する。

ーム内のメラニン顆粒がエクソサイトーシス（開口放出）

そこで、本研究では、このメラノソームを模倣したマイによって、細胞外に放出され、それをケラチノサイトが貪

クロ粒子を作製、デコイ（おとり）メラノソームとし、そ食する。②メラノサイトの突起先端に集まってきたメラノ

れをメラノサイトやケラチノサイトにとりこませ、メラノ

ソームを突起ごとケラチノサイトが貪食する。③メラノサ

サイトが本来もつメラノソームの代わりにデコイメラノソ

イトからフィロポディア様の突起が伸び、その先端がケラ

ームがケラチノサイトに移行することで、美白作用を発揮

チノサイトの細胞膜と融合し、形成されたチューブ状の構する可能性を検証する。

造の中をメラノソームが輸送される。④メラノサイトの細２．実胞膜で囲まれ、内部に数個のメラノソームを含む小胞（エクソソーム）として細胞外に放出され、それがケラチサイ
トと膜融合するか、あるいはケラチノサイトによる貪食に

２.１

極めて重要な過程である。

細胞

２. １. １

マウスメラノサイト株 melan-a 細胞およびマ

ウスケラチノサイト細胞株 SP- 1 の培養

よって、ケラチノサイトにとりこまれる。いずれにしても、ケラチノサイトへのメラニンの移行過程は色素沈着の上で験

マウスメラノサイト株であるmelan-aは、Dorothy Bennett
博士（St. George's University of London, London, UK）よ

我々は代表的な分泌細胞であるマスト細胞の分泌顆粒のり 御 提 供 い た だ い た。 細 胞 は、10 %FBS を 含 む RPMI-

細胞内輸送やエクソサイトーシスについて研究を行ってき1640 培地（WAKO Pure Chemicals, Japan）で、CO 2 濃度
10 % 下、37℃にて培養した。また、マウスケラチノサイ
ト 細 胞 株 SP- 1 は Stuart H. Yuspa 博 士（National Cancer

Inhibition of melanin transfer frommelanocyte to keratinocyte by decoymelanosomes
Naohide Hirashima
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, Nagoya City University

Institute, Bethesda, USA）より御提供いただいた。細胞培養は、SMEM 培地に L-glutamine（0 . 29 mg/ml）、CaCl 2（0 . 05 mM）、Penicillin（20 U/L）、Streptomycin（20 mg/
L）を混合し、Chelex- 100 でキレート処理した 8％ FBS を添加したものを用い、10％ CO 2 存在下 37℃で培養した。

− 109 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

２. ２

RT-PCR

２. ６. ２

共培養系を用いたケラチノサイトへのメラニン移行の定量化

7

10 個の melan-a 細胞から Poly A +RNA を得た後、逆転
写酵素 SuperScript Ⅲ RT を用いて cDNA を合成した。得

上述の共培養系を用いて 3 日間共養したメラノサイトとられた cDNA を鋳型にして、メラノソームに発現していケラチノサイトを別々にトリプシン処理することで、各細る可能性のある膜蛋白質について、特異的プライマーを用

胞懸濁液を作成し、試料とした。メラノソームに特異的ない PCR を行った。得られた PCR 産物は、DNA シークエン抗体を用いて各細胞内のメラニンを定量し、メラノサイトサーを用いて配列を決定した。

からケラチノサイトへのメラニンの移行率を評価した。

２. ３

３．結

メラノソーム精製

メラノソームの精製はWatabe らの方法を参考に行った10）。
Melan-a の ホ モ ジ ネ ー ト を 1000 xg、4 ℃ で 10 分 間 遠 心

果

３.１ melan-a 細胞のメラノソーム膜に発現するタンパ
ク質の同定

後、 ペ レ ッ ト を 10 mL の Cell homogenization medium に

本研究では、メラノソームを模倣したマイクロ粒子を作再懸濁させ、細胞を氷上でホモジナイズ後、1000 xg、4℃

製し、デコイ（おとり）メラノソームとし、それをメラノ

で 10 分間遠心し、上清をスクロース勾配（1 . 0 M、1 . 4 M、

サイトやケラチノサイトにとりこませる。そこで、メラノ

1 . 6 M、1 . 8 M、2 . 0 M）に重層し、100000 xg、4℃で 1 時間

ソーム表面に発現している蛋白質でマイクロ粒子をコート遠心した。1 . 8 M と 2 . 0 M との界面層を回収し、メラノソする。そのために、まずメラノソームに発現している蛋白ームを得た。

質の同定を試みた。
メラノソームは、マスト細胞の分泌顆粒と同様リソゾー

２. ４

Western Blotting

ム関連顆粒である。そこで、マスト細胞の分泌顆粒にもライセートに 2 ×sample buffer を加えて SDS-PAGE を発現している膜蛋白質として VAMP（vesicle associated行い PVDF 膜（Bio Rad）に転写した。5％スキムミルク

membrane protein）の発現を RT-PCR で調べた。その結果、でブロッキング後、一次抗体で 16 時間処理した。さらに

VAMP- 2、VAMP- 7、VAMP- 8 が発現していることが明horseradish peroxidase 標識した二次抗体で処理後、ECLらかとなった（図１A）。このことは、単離メラノソームの（Amersham Bioscience）で検出した。

ウエスタンブロッティングによっても確認された（図１B）
。

２. ５

３. ２

蛍光顕微鏡観察melan-a 細胞へのナノ粒子の取り込み

蛍光標識したナノ粒子は、直径 200 nm の蛍光ポリスチ

本研究では、マイクロ粒子をデコイメラノソームとして

レ ン 粒 子（ex. 505 nm/em．515 nm）を Molecular Probes

メラノサイトに取り込ませる。そこで、効率的にメラノサより購入した。蛍光粒子を 2 mg/ml になるように PBS でイトにマイクロ粒子をとりこませるために、マイクロ粒子

希釈し、使用する前に 30 秒間超音波処理をしてから用いの物性と取り込み効率について検討を行った。マイクロ粒

た。蛍光標識ナノ粒子を細胞とともに培養し、８時間後子としては、将来的にはリポソームやポリ乳酸・グリコーに細胞と蛍光ナノ粒子を共焦点レーザー顕微鏡 LSM 510

ル（PLGA）粒子のような生分解性のものを導入する予定（Zeiss）を用いて観察した。

であるが、まずは、ポリスチレン粒子を用いて基本的な検討を行った。

２. ６ メラノサイトからケラチノサイトへのメラニン移行活性の定量化
２. ６. １

メラノサイトとケラチノサイトの共培養系

メラノサイトからケラチノサイトへのメラニン移行活性の定量化には、Kasraee B らの方法に従った

11）

。ポア

粒子径としては 200 nm のもの、表面電荷としては、表面をカルボキシル基で修飾した負電荷をもつ粒子と、アミノ基で修飾した正電荷をもつ粒子について調べた。
正電荷をもつ粒子は、図２に示すように、多数の粒子
が melan-a 細胞の表面に吸着するのが見られた。しかしな

サイズ１µm のメンブレンフィルター（Cell culture insert,

がら細胞内に取り込まれる粒子はそれほど多くはなかった。

FALCON、6 -well 1 . 0 µM pore size）の片面に、ケラチノ

一方、図３に示すように、負電荷をもった粒子は、細胞にサイトを定着させ、1 日後に反対面にメラノサイトを定着

吸着する数は少ないもの、ある程度は細胞内に取り込まさせ、メンブレンフィルターの上下それぞれにメラノサイ

れることが明らかとなった。また、正電荷の粒子と培養しトとケラチノサイトを共培養した。培地は SP- 1 培養用のた場合は、図４に示すように、細胞の形が紡錘形ではなく、SMEM 培地を用い、10％ CO 2 存在下 37℃で培養した。

丸くなり、正常なメラノサイトとは異なる形状を示すものが多く、正電荷粒子による毒性が現れていることが示唆された。

− 110 −

デコイ・メラノソームを用いたメラノサイトからケラチノサイトへのメラニン移送阻害の研究

VAMP- 2A

VAMP- 2B

A
B

VAMP- 7

VAMP- 8

VAMP- 7

VAMP- 8

図１ メラノサイトにおける v-SNARE の発現
RT-PCR に v-SNARE
単離メラノソームのウエスタンブロットによる v-SNARE の発現

図２ 正電荷蛍光粒子とメラノサイトの共培養
正電荷をもつ粒子は洗浄後も多数細胞に吸着したが、細胞内への取込みはさほど多くなかった。

図３ 負電荷蛍光粒子とメラノサイトの共培養
負電荷をもつ粒子は、洗浄後細胞への吸着はほとんど見られないが、細胞内への取込みが見られた。

図４ 正電荷蛍光粒子の細胞毒性
正電荷をもつ粒子は多数細胞に吸着し、細胞が変形して正常な場合の形態とは異なるものが多かった。

− 111 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

電荷をもつ粒子は細胞表面への吸着は少なかったが、メ
ラノサイト内には負電荷粒子の方がよくとりこまれた（図３）。多数の粒子が吸着しながら、細胞内に取り込まれる粒子が少ない理由はよくわからないが、正電荷の粒子によって細胞の形状が変化したことは（図４）、正電荷粒子の細胞毒性を示唆し、その結果、正電荷粒子の取り込みが阻害されたと考えられる。
そこで、細胞への毒性がなく、細胞内に取り込まれた負電荷粒子について、メラノサイトからケラチノサイトへのメラニンの移行への影響を調べたところ、特に有意な影響は見られなかった（図５）。原因としては、今回用いたポリスチレンビーズは、VAMP 等で表面修飾をしていない
ため、本来メラノサイトがもつメラノソームを模倣するに
図５ メラニン移行に対する微粒子の影響
メラノサイトからケラチノサイトへのメラニン顆粒の移行
は、メラノサイトを負電荷ポリスチレン粒子存在下で培養することによって、有意の影響を受けなかった（mean±SD，n ＝ 4）。

十分でないことやポリスチレン粒子の取り込みが少ないこと、があげられる。一方、最近、メラニン顆粒のケラチノ
サイトへの移行が、エクソサイトーシスではなく、メラノ
サイトの細胞膜で囲まれた数個のメラノソームがエクソ
ソームとして細胞外に放出され、それがケラチノサイトによって貪食されることを示す結果が報告された 12）。このエ

３. ３ ケラチノサイトへのメラニン移行に対するナノ粒子の影響
負電荷をもつ粒子が、細胞内への取込みが見られたので、クソソームによるメラノソームの移行が、全体のメラニン
顆粒の移行においてどの程度寄与しているか不明であるが、エクソサイトーシスによる寄与が低いために、微粒子を取この粒子のケラチノサイトへのメラニン移行に対する影響

り込ませ、それをエクソサイトーシスで放出させても、メを調べた。ポアサイズ１µm のメンブレンをもつセルカル

ラニン顆粒の阻害がみられなかった可能性も考えられる。

チャーインサートの片面にケラチノサイトを培養し、さら我々は予備的な研究で、VAMP がメラニン顆粒の移に反対面に、メラノサイトを負電荷をもった 200 nm のポ行に関与していることを示唆する結果を得ており、エク

リスチレン粒子とともに培養した。メラノサイトから移行

ソサイトーシスによる移行以外のメラニン移行の機構にしたメラニン顆粒を定量し、ポリスチレン粒子の影響を調VAMP が関与している可能性がある。もしエクソソーム

べた。その結果、図５のようになり、ポリスチレン粒子のによる機構が主たる移行機構であるとすると、エクソソー

存在により、有意な影響は認められなかった。

ム内に取り込まれるような修飾を微粒子に施すことによっ

４．考て、デコイメラノソームによるメラニン移行阻害が可能に察なる可能性があり、メラノソームのエクソソーム内への取今回の研究によって、メラノサイトには分泌顆粒蛋白質

り込み機構の解明を進める必要がある。

である VAMP のうち、VAMP- 2、VAMP- 7、VAMP- 8 が発現していることが明らかとなった（図１）。したがって、
マイクロ粒子の表面をこれらのタンパク質（あるいは、その一部分のペプチド）で修飾することによって、メラノソ

謝

辞本研究の遂行にあたり、コスメトロジー研究振興財団より研究助成をいただきました。ここに感謝いたします。

ームを模倣し、かつメラノソームの移行にも関与すると思
われる VAMP によって、メラノソームの移行と競合でき（引用文献）

るような粒子を作成することができる。

１）Van Den Bosche, K., Naeyaert, J.-M., Lambert, J. The

一方、作成した粒子をデコイメラノソームとして機能させるためには、なるだけたくさんのマイクロ粒子を細胞内quest for the mechanism of melanin transfer Traffic, 7 ,769 - 778 ( 2006 )に取り込ませる必要がある。今回の研究によって、負電荷

２）Hibi, T., Hirashima, N., and Nakanishi, M. Ratをもつ粒子がメラノサイト内へよく取り込まれた。細胞表

basophilic leukemia cells express syntaxin- 3 and

面は負に帯電しているので、静電相互作用を考慮すると、

VAMP- 7 in granule membranes. Biochem. Biophys.

正の粒子がよく取り込まれると考えられる。実際、正電荷Res. Commun., 271 , 36 - 41 ( 2000 )をもつ粒子が細胞表面に多く結合した（図２）。一方、負３）Tadokoro, S., Mamoru Nakanishi and Naohide− 112 −

デコイ・メラノソームを用いたメラノサイトからケラチノサイトへのメラニン移送阻害の研究

Hirashima Complexin II facilitates exocytotic release intransfection efficiency with chitosan modified PLGA

mast cells by enhancing Ca

nanospheres prepared by the emulsion solvent

2+

sensitivity of the fusion

diffusion method, for gene delivery Chem. Pharm. Bull.

process J. Cell Sci., 118 2239 - 2246 ( 2005 ).
４）Tadokoro, S., Kurimoto, T., Nakanishi, M. and

59 , 298 - 301 ( 2011 )Hirashima, N. Munc 18 - 2 regulates exocytotic

９）Tahara, K., Tadokoro, S., T., Yamamoto, H.,

membrane fusion positively interacting with syntaxin

Kawashima, Y. and Hirashima, N. The suppression

3 in RBL- 2 H 3 cells Mol. Immunol. 44 , 3427 - 3433 ( 2007 )of IgE-mediated histamine release from mast cells５）Tadokoro, S., Nakanishi, M., and Hirashima, N.

following exocytic exclusion of biodegradable polymericComplexin II regulates degranulation by interactingwith SNARE complex containing syntaxin- 3 in RBL-

nanoparticles Biomaterials 33 , 343 - 351 ( 2012 )10）Watabe, H., Kushimoto, T., Valencia, J.C., Hearing,
V.J. Isolation of melanosomes Curr. Protoc. Cell Biol.

2 H 3 cells Cell. Immunol., 261 , 51 - 56 ( 2010 )６）Tahara, K., Sakai, T., Yamamoto, H., Takeuchi, H.,

Chapter 3 :Unit 3 . 14 .( 2005 )Hirashima, N. and Kawashima, Y. Improved cellular11）Kasraee, B., Pataky, M., Nikolic, D.S., Carraux, P.,

uptake of chitosan-modified PLGA nanospheres by

Piguet, V., Salomon, D., Sorg, O., Saurat, J.H. A new

A 549 cells Int. J. Pharmaceut., 382 , 198 - 204 ( 2009 )spectrophotometric method for simple quantification of７）Tahara, K., Sakai, T., Yamamoto, H., Takeuchi, H.,melanosomal transfer from melanocytes to keratinocytes.

Hirashima, N. and Kawashima, Y. Chitosan modified

Exp. Dermatol. 20 , 938 - 942 ( 2011 )poly(D,L-lactide-co-glycolide) nanospheres for12）Ando H, Niki Y, Yoshida M, Ito M, Akiyama K,

improving siRNA delivery and gene silencing effects

Kim JH, Yoon TJ, Matsui MS, Yarosh DB, Ichihashi M.

Eur. J. Pharmaceut. Biopharmaceut. 74 , 421 - 426 ( 2010 )Involvement of pigment globules containing multiple８）Tahara, K., Sakai, T., Yamamoto, H., Takeuchi, H.,melanosomes in the transfer of melanosomes from

Hirashima, N. and Kawashima, Y. Improvements inmelanocytes to keratinocytes. Cell Logist. 1 , 12 - 20 ( 2011 )− 113 −

皮膚に存在する環境センサーTRPVチャネルを介した保湿関連物質の分泌制御機構の解明
愛知学院大学

薬学部

村 木

薬効解析学講座

克 彦

Recent studies demonstrate that TRPV3, TRPV4, and TRPA1 channels could be useful targets in skin health andcosmetology fields because of their highly expressions in human keratinocytes. Here we examined Ca2+ response of HEK293
cells transfected with wild-type TRPV4 (HEK-wTRPV4) and a novel variant of TRPV4 (HEK-vTRPV4) to TRPV4 agonists
to determine molecular targets of these agonists on TRPV4. When 4a-phorbol 12,13-didecanoate, an well-known standard
TRPV4 agonist, was cumulatively applied to HEK-wTRPV4 and HEK-vTRPV4, intracellular Ca2+ concentration wasincreased in both TRPV4 transfectants in a similar manner. In contrast, a novel and potent TRPV4 agonist, GSK, induced asmall Ca2+ response in HEK-vTRPV4, while highly effective on HEK-wTRPV4. Moreover, activation of TRPV4 potentiatedcell-proliferation, hence suggesting that amino acids mutated in vTRPV4 are putative binding sites of GSK and the activationof TRPV4 by its potent agonists may change the barrier function.

１．緒

際に鍵となる刺激薬のチャネル結合部位の同定を試みた。

言

さらに TRPV 4 の活性化が細胞増殖に与える影響に関して

正常な皮膚機能の維持において、皮膚の保湿は極めて重も検討した 4）。

要であり、保湿作用を有する機能性香粧品の開発が精力的

また TRPV 4 と同様にヒト表皮角化細胞に高発現するに進められ、実用化されてきた。またアトピー性皮膚炎やTRPA 1 チャネル 5）と炎症刺激の関係や臨床応用薬物の皮膚乾皮症などの治療補助薬としても、皮膚保湿薬は重要

TRPA 1 チャネルに対する効果についても検討したので併な位置を占め、とくに近年、急増するアレルギー性のアトせて報告する 6，7）。

ピー症候群への治療補助薬として、より効果的で作用持続

２．実時間の長い保湿薬の開発が求められている。またこうした皮膚疾患では炎症も重なることが多く、炎症と保湿との関

２.１

験

細胞培養

連も注目されている。しかしこれまでの保湿薬は、皮膚表

ヒト胎児腎由来細胞株（HEK 293 細胞）はヒューマン

面からの水分消失防御が主であり、皮膚での水分、コラー

サイエンス研究資源バンクより入手した。ヒト表皮角ゲン、脂質成分の分泌を制御することで保湿を実現した例

化細胞、ヒト滑膜細胞、ヒト脳毛細血管内皮細胞は Cell

はほとんどない。

Applications より入手した。HEK 293 細胞及びヒト表皮角Ca 透過性のバニロイド型 TRP カチオンチャネル（TRPV

化 細 胞 は DMEM に 100 U/ml ペ ニ シ リ ン G、100 µg/ml スチャネル）は温度変化や圧力、浸透圧変化を感知する環境セ

トレプトマイシン及び 10 % 非働化 FBS を加えて、5 % CO 2

1）

ンサーであり、皮膚をはじめ全身の組織に分布する 。最近、存在下 37 ℃で培養した。ヒト滑膜細胞 6）およびヒト脳毛

TRPV チャネルの一種である TRPV 3 チャネルや TRPV 4

細血管内皮細胞 4）については、専用培地で培養した。

チャネルが、皮膚組織に発現し、皮膚の水分透過性を制御していることが明らかとなってきた 2，3）。そこで本研究２. ２

発現プラスミド調製

では、ヒト表皮角化細胞における TRPV 3 チャネルおよび

HEK 293 細胞に LipofectamineTM 2000（invitrogen）を用

TRPV 4 チャネルを介したコラーゲンや脂質成分などの保い て、pIRES-TRPV 4 WT（ 野 生 型 ヒ ト TRPV 4）お よ び

湿関連物質の分泌機構および水分保湿との関連を明らかに

pIRES-TRPV 4 VT（変異型ヒト TRPV 4）、pIRES-TRPA 1することを目指し、ヒト表皮角化細胞における TRPV チ（TRPA 1）を標準のプロトコールによりトランスフェクシ

ャネル遺伝子発現の検討や TRPV 4 チャネル刺激薬開発のョンし、24 時間から 48 時間以内に実験に供した。

S ecret ion of sk in moisture -related
substances mediated by environmental
sensor TRPV channels in keratinocyte
Katsuhiko Muraki
Laboratory of Cellular Pharmacology,
S cho ol of Pha r macy, A ich i - Ga ku in
University

２. ３

細胞内 Ca 濃度測定2+

細胞内カルシウム濃度（［Ca ］i）測定には、蛍光指示薬

8）として fura- 2 acetoxymethyl ester（fura- 2 AM）を用いた 。
細胞内色素を 340 nm 及び 380 nm の励起光で励起し、放出された 510 nm の各々の蛍光を高感度カメラで取得した後、その蛍光強度比を算出した。細胞内 Ca 濃度測定実験では− 114 −

皮膚に存在する環境センサー TRPV チャネルを介した保湿関連物質の分泌制御機構の解明

以 下 の 細 胞 外 液 を 使 用 し た（mM）。 正 常 HEPES 溶 液

異部位は GSK の作用に極めて重要なアミノ酸部位と推定（mM）：NaCl 137，KCl 5 . 9，CaCl 2 . 2，MgCl 1 . 2，

される（論文準備中）。

2

2

glucose 14，HEPES 10（pH 7 . 4 with NaOH）。実験はす
べて室温（25 ± 1℃）で行った。

３. ３

TRPV4 チャネルの活性化による細胞増殖作用

２. ４

分透過性を制御していることが報告されている 2，3）。そこ

最近、TRPV 4 チャネルが皮膚組織に発現し、皮膚の水RNA 抽出と逆転写酵素反応

AGPC 法によりヒト表皮角化細胞から total RNA を抽で皮膚と同じく物質の透過性制御に重要な役割を果たすヒ出し（0 . 2 µg/µl に調製）
、標準のプロトコール（Applied

ト脳毛細血管内皮細胞を用いて、TRPV 4 チャネル活性がBiosystems 社）により逆転写反応を行った。PCR 法によ細胞増殖に与える影響について検討した。BrdU の DNAる遺伝子の増幅には文献中のプライマー（human）を使用への取り込みを指標に DNA 合成を検討したところ、対7）照に比べ 0 . 3 µM および 1 µM 4 aPDD 処理で、それぞれ約した 。

30％および約 40％ DNA 合成が促進した（表１4））
。また

２. ５

DNA合成反応の定量

4 aPDD 処理で細胞数も有意に増加した 4）。TRPV 4 チャネ

5 -bromo- 2’-deoxyuridine（BrdU）の DNA への取り込み
4）

皮細胞の細胞間接着を増強する可能性がある。

を標準プロトコールにより測定した 。

３．結
３.１
現

ルの活性化は、細胞増殖を促すことで、ヒト脳毛細血管内

果

３. ４

ヒト表皮角化細胞における TRPV チャネルの発炎症刺激による TRPA1 チャネルの発現増加

炎症反応においてサイトカイン類は中心的な役割を担う。
皮膚組織の炎症時にもインターロイキン Ib（IL- 1 b）や腫ヒト表皮角化細胞における TRPV チャネルの遺伝子発瘍壊死因子 a（TNF-a）などが炎症反応のメディエーター

現を検討したところ、報告されているように TRPV 4 チとして関与することが知られている。そこで IL 1 や TNF-a

ャネルが高発現していた。またカプサイシン感受性のなどの炎症性サイトカイン刺激を受けたとき、TRPV 4 チ

TRPV 1 チャネルも高発現していた。一方、発現が報告さャネルや TRPA 1 チャネルの発現が変化するか検討した。

れている TRPV 3 チャネルについては、その発現レベルは

その結果、ヒト滑膜細胞を IL 1 a や TNF-a で 24 時間刺激低かった（図示せず。中間報告図１で発表済み）。

すると、TRPA 1 チャネルの遺伝子発現は数百倍増加した 6）。
また炎症時には発現増加した TRPA 1 チャネルが自律的に

３. ２ 野生型 TRPV4 チャネルおよび変異型 TRPV4
チャネルに対する TRPV4 チャネル刺激薬の効果活性化され、炎症刺激で増加した IL- 6 や IL- 8 の産生を抑制していることが明らかとなった 6）。

次にヒト表皮角化細胞に高発現する TRPV 4 チャネルの新規刺激薬の開発を目指し、既存の TRPV 4 チャネル刺激３. ５

臨床応用薬物によるTRPA1チャネルの活性化薬のチャネル作用部位の同定を試みた。野生型および変皮膚組織を構成する細胞に TRPV 4 チャネルや TRPA 1

異型 TRPV 4 チャネル遺伝子を HEK 293 細胞に強制発現

チャネルが高発現していることから、臨床応用されている

し、細胞内 Ca 濃度測定法により TRPV 4 チャネルの活性薬物がこれらのイオンチャネルを活性化することで薬効変化を検討した。TRPV 4 チャネル刺激薬 4 a-phorbol 12，

あるいは副作用を引き起こしている可能性がある。リウ

13 -didecanoate（4 aPDD）を 0 . 03 µM か ら 3 µM ま で 野 生

マチの治療薬として臨床応用されているオーラノフィン

型および変異型 TRPV 4 チャネルを発現させた HEK 293（AUR）は 0 . 1 ～ 5％の患者で皮膚掻痒感や発疹を引き起細胞に投与したところ、濃度依存的な細胞内 Ca 濃度の上こすことが知られている。そこで TRPV 4 および TRPA 1

昇が観察され、その 50％有効濃度は野生型および変異型

チャネルに対する AUR の作用について検討した。その結TRPV 4 チャネルとも約 0 . 3 µM 程度であった（図示せず。
中間報告図２で発表済み）。このことから 4 aPDD は野生型および変異型 TRPV 4 チャネルに同等に作用すると考えられる。
一方、強力な TRPV 4 刺激薬の GSK を 3 nM 投与したと

表 １ ヒ ト 脳 毛 細 血 管 内 皮 細 胞 に お け る TRPV 刺 激 薬（4aPDD）誘発の細胞増殖促進作用
細胞増殖作用を BrdU の DNA への取り込みとして評価した。対照（薬物非投与群）を 100 として、薬物投与群の変化を％表示した。

ころ、野生型 TRPV 4 チャネル発現細胞では大きな細胞内
Ca 濃度の上昇が観察されたが、変異型 TRPV 4 チャネル発現細胞では、その細胞内 Ca 濃度上昇効果は小さかった（図示せず。中間報告図３，４で発表済み）。このことから、変− 115 −

対照100

0 . 3 mm 4 aPDD

127 ± 41 mm 4 aPDD

140 ± 6

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

ャネルがその標的となっている可能性もあり、副作用発現率の高い薬剤については、こうしたチャネルへの作用を早急に検討すべきである。
謝

辞
本研究はおもに愛知学院大学 薬学部 薬効解析学講座 波多野紀行博士、鈴木裕可博士との共同研究として実施したものである。支援を頂きましたコスメトロジー研究振興財団に深謝致します。
図１ HEK-TRPA1 細胞における AUR 誘発の細胞内 Ca2+ 濃度
上昇効果
細胞内 Ca2+ 濃度（Ca2+i（F340/F380））を測定下、AUR
を 0.1mM から 10mM まで段階的に投与した。代表的な変化を示す。

（引用文献）
１）M.J. Gunthorpe, C.D. Benham, A. Randall, J.B. : Davis,
The diversity in the vanilloid (TRPV) receptor familyof ion channels, Trends Pharmacol.Sci., 23 , 183 -191 , 2002 .
２）M. Denda, T. Sokabe, T. Fukumi-Tominaga, M.

果、図１に示すように TRPA 1 チャネル発現細胞（HEK-Tominaga, : Effects of skin surface temperature on

TRPA 1）に AUR を投与したところ、TRPA 1 チャネルの活

epidermal permeability barrier homeostasis, J.Invest.

性化による濃度依存的な細胞内 Ca 濃度の増加が観察されDermatol., 127 , 654 - 659 , 2007 .

た 。AUR の血中濃度は約 20 µM と報告されていることか

３）S. Mandadi, T. Sokabe, K. Shibasaki, K. Katanosaka,ら、皮膚組織に存在する TRPA 1 チャネルが AUR により

A. Mizuno, A. Moqrich, A. Patapoutian, T. Fukumi-

活性化され、掻痒感を引き起こしている可能性が示唆されTominaga, K. Mizumura, M. Tominaga, : TRPV 3 in

7）7）た。一方、AUR は TRPV 4 チャネルには無効であった 。

４．考

keratinocytes transmits temperature information tosensory neurons via ATP, Pflugers Archiv: E.J.Physiol.,察

458 , 1093 - 1102 , 2009 .

皮膚組織に発現する TRPV 3 チャネルや TRPV 4 チャネ

４）N. Hatano, H. Suzuki, Y. Itoh, K. Muraki, TRPV 4

ルは、皮膚の水分透過性の制御に関わることが報告されてpartially participates in proliferation of human brain

いる

2，3）

。皮膚の保湿は正常な皮膚機能の維持に極めて重capillary endothelial cells, Life Sci., 92 , 317 - 324 , 2013 .

要であることから、TRPV 3 チャネルや TRPV4チャネルを標

５）R. Atoyan, D. Shander, N.V. Botchkareva, Non-的とした新規の保湿薬や皮膚機能改善薬の開発が進むとneuronal expression of transient receptor potential

考えられる。本研究で報告した変異型 TRPV 4 チャネルは、

type A 1 (TRPA 1 ) in human skin, J.Invest.Dermatol.,

現在知られている最強の TRPV 4 活性薬 GSK の作用部位

129 , 2312 - 2315 , 2009 .

が変異したことで、GSK に低感受性となったと考えられ、

６）N. Hatano, Y. Itoh, H. Suzuki, Y. Muraki, H. Hayashi,

今後、このアミノ酸を標的とするさらに高い活性と特異性

K. Onozaki, I.C. Wood, D.J. Beech, K. Muraki, Hypoxia-

をもつ TRPV 4 チャネル活性薬が開発できると期待される。

inducible Factor- 1 alpha (HIF 1 alpha) Switches on

また TRPV 4 チャネルの活性化は細胞増殖を促進した。

Transient Receptor Potential Ankyrin Repeat 1

細胞増殖の亢進は細胞間隙の減少、すなわち細胞間隙を介(TRPA 1 ) Gene Expression via a Hypoxia Response

する物質透過を減少させる可能性がある。ヒト毛細血管内Element-like Motif to Modulate Cytokine Release,

皮細胞で観察されたこの現象が、皮膚組織でも観察される

J.Biol.Chem., 287 , 31962 - 31972 , 2012 .
７）N. Hatano, H. Suzuki, Y. Muraki, K. Muraki,

か、今後検討する必要がある。
一方、炎症刺激により TRPA 1 チャネルの発現が劇的に

Stimulation of human TRPA 1 channels by clinical増加した。TRP チャネルの発現変化と炎症反応がリンク

concentrations of the anti-rheumatic drug, auranofin,

することを明確に示した結果であり、今後、さらにこの病

Am.J.Physiol., Cell Physiol., 304 , C 354 -C 361 , 2013 .

態生理学的意義を解明する必要がある。一方、臨床応用さ８）Y. Itoh, N. Hatano, H. Hayashi, K. Onozaki, K.

れているオーラノフィンがその適用濃度範囲内で、強力にMiyazawa, K. Muraki, An environmental sensor,

TRPA 1 チャネルを活性化することを見出した。多くの薬

TRPV 4 is a novel regulator of intracellular Ca 2 + in剤でその副作用として、掻痒感や発疹の発生が報告されて

human synoviocytes, Am.J.Physiol., Cell Physiol., 297 ,いる。皮膚組織に発現した TRPV 4 チャネルや TRPA 1 チ

C 1082 - 1090 , 2009 .

− 116 −

分子の物理化学的特徴に基づく複合臭の快適性の予測

東京大学先端科学技術研究センター

神 崎

亮 平，並 木重 宏

We propose several approaches to quantify olfactory perception. First we investigated the difference in physicochemical
properties between general odors and odors used for fragrance. This enables us to predict whether untested odor is suitable
as a component of fragrance to some extent. Second, we established a method to predict the response of olfactory receptors
by use of physicochemical property. Third we investigated the relationship between mixture perception and component
variability and found that the perception for mixture being composed of the similar odors show low dependency toconcentration change. These data may contribute further understanding for the perception to multicomponent odors.

1．緒

人間の匂いの知覚だけでなく，動物の匂いへの嗜好性，嗅

言覚受容体の応答特性が説明可能であることも報告されてい嗅覚は物理量から知覚を予測することができない唯一の

7 , 8）る．このように物理化学的特性に基づく生体応答の予感覚である．視覚における光の波長や聴覚における音の振測は有用である．実世界では匂いは基本的に複合臭として動数などと異なり，一般に匂いを説明する単一の物理量は存在するが，この方法論に基づき，複合臭の匂いの知覚をない．ヒトでは三百種類以上の嗅覚受容体によって，匂い予測する試みは行われていない．

物質のさまざまな特徴が捉えられ，化学信号は電気信号に申請研究においては，複合臭に対する快適性の値を，物変換され脳へ伝達され，処理をされて匂いとして知覚され理化学的特性を用いて予測する方法論が妥当であるかどうる．これまでに生物学や心理学において，嗅覚を予測する

か，特に快適性の濃度変化に対する安定性に着目して問題さまざまな試みがなされれ，分子量，官能基，炭素鎖長，を設定し，検討した（3 . 3 項）．インドールなどの匂いは，親和性などの分子の物理化学的特徴と匂いの知覚がある程濃度が薄いとよい芳香であるが，濃度が高いと一般に悪臭度対応することが報告されている．単一の物理化学的である．また，コーヒーの香りは濃度が大きく変化しても特性に着目し，匂い知覚の予測が試みられたものの，いずやはりコーヒーの匂いとして知覚することができる．複合

れも多様な匂い物質の全てに適用可能なルールの発見には臭の快適性を予測する最初のステップとして，解析の比較至らず，未知の匂い物質に対する知覚を予測する方法はこ的容易な濃度に対する安定性と，構成成分の数，その多様れまでに確立されていなかった．

性との関係を検討した．また関連する項目として，分子記

1−5）

最近，特定の物理化学的特性に着目するのではなく，体述子に基づく香料成分の分類（3 . 1 項），分子記述子に基づ系的に記述された物理化学的特性を縮約した値を用いた匂く嗅覚受容体応答の予測についても報告する（3 . 2 項）．

い知覚の予測が試みられている．Noam Sobel らは，匂い

2．実の快適性の官能評価は，嗅覚研究者・調香師が評価し 100
種類の匂いの心理学的記述子を多変量解析によって縮約し
6）

２.１

験

分子記述子による香料の分類

た値と相関することを報告した ．さらにこの値が，約一般の匂い物質と，香料成分に用いられている物質を分

1 , 500 個の物理化学的特性を縮約した値と相関し，この測子の構造から，これらを判別可能であるか否かを検証した．

定基準を用いることで，匂いの快適性を従来よりも高い精

それぞれの匂い物質に対しては，米国国立衛生研究所（National

度で予測可能であることを示した．つまり，匂い物質の物

Institute of Health, NIH）の国 立 生 物 工学 情 報 センター

理化学的特性を最もよく説明する官能評価値は匂いの快適（National Center for Biotechnology Information, NCBI）性であると主張した．さらにこの測定基準を用いることで，管理のPubChemなどの化学物質データベースより分子構造

9）を得，分子計算ソフトウェアDRAGON（Talete, Germany）*

を用いて分子記述子を求めた．主成分分析を行い，累積寄Predicting odor pleasantness for olfactory
mixture based on physicochemica lproperty
Ryohei Kanzaki*, Shigehiro Namiki
Research Center for Advanced Scienceand Technology, The University of Tokyo

与率が 80 % を超える第 10 主成分までを用いて線形判別分析を行った．主成分分析は，複数の変数間の相関を少数の合成変数で説明する手法であり，共分散行列の固有値問題の解として得ることができる．それぞれの次元は無相関となる．主成分分析は複雑な多次元データの解釈に用いられる．

− 118 −

分子の物理化学的特徴に基づく複合臭の快適性の予測

２. ２ ニューラルネットワークによる嗅覚受容体応答の予測

理化学的特徴を有することを示唆する．実際に判別に寄与

動物の中で嗅覚受容体の性質が最もよく分析されている

また，感度係数の絶対値が閾値以上となる分子記述子の数

10）

ショウジョウバエのデータを利用し ，分子記述子から嗅する因子は多く存在し，分子量や極性などの記述子を含む．
について調べた．

覚受容体の応答が予測できるか否かを検証した．３層のニューラルネットを用い，入力に分子情報，出力に受容体の３. ２

嗅覚受容体応答の予測

応答パターンを用いて誤差逆伝搬法による学習を行った．

ニューラルネットワークを用いて，分子記述子を入力と受容体の応答に強く影響する分子情報の抽出を行なうため，し，嗅覚受容体応答の予測を行った（図２）．作成したニ

出力に対する入力の影響度を感度解析

11）により計算を行ューラルネットワークの出力を予測値として，データベーった．入力が微小量だけ変化したときの出力の変化分に着ス上の実測値とのピアソン積率相関係数を求め，予測精度

目し，感度係数の絶対値がある一定値（閾値）以上であるの指標とした．さらに個別に除いた場合の予測精度の変化

分子情報のみを学習器の入力とした場合と，全ての分子情によって，分子記述子の選別を行い，予測精度の高い分子報を入力した場合との予測の精度を比較した．

記述子の組み合わせを決定した．

２. ３

３. ３

匂いの官能評価

匂いの快適性を調査するために官能評価実験を行った．

匂いの安定性と複合臭構成成分の多様性

単一成分に対する匂いの快適性の濃度に対する不安定性

心理学実験は東京大学ライフサイエンス委員会倫理審査委

は，複合臭と比較して有意に高かった（1 . 10 ± 0 . 30［n= 5］，

員会判定報告（11 - 59）の許可を得て行われた．快適性に着0 . 60 ± 0 . 41［n = 7］for single odor & odor mixture; P <目した理由は，様々なニオイを複数の形容詞や記述語で，0 . 05 , Mann-Whitney U test）．複合臭では濃度変化に対しニオイの評価の専門家ではない人々に評価させたものを多て知覚がより安定であることが示唆された．続いて 3 . 1 で変量解析した研究から，快不快に関する評価軸が第一に抽得られた嗅覚受容体応答の予測器を用い，複合臭を構成す

出されると報告されており ，快適性がニオイの官能値のる要素臭の多様性を，物理化学的特徴でなく，予測される中で最も予測しやすいと先行研究で指摘されているためで

嗅覚受容体応答によって評価した．すなわち，嗅覚受容体ある．匂い袋の中に試薬を注入し，充分な時間をおいて気を活性化させるパターンが似ている場合や，多様である場化させた．順に希釈することによって異なる濃度を用意し合を単一の尺度で評価することを試みた．実際には応答パ

6）た．試験前に匂い袋の嗅ぎ方について練習を行った．刺激の順序はランダムとし，被験者のビジュアルアナログ尺度を測定した．匂いに対する順応を防ぐため，試料提示の間に１分間の間隔を設けた．匂い物質は，単一の化合物を含む場合と，５種類の異なる化合物を含む複合臭を５点，10
種類の異なる化合物を含む複合臭を１点，精油を１点用意した．各試料につき４段階の異なる濃度で試験し，官能評
価値の不安定性の尺度としてレンジを使用した．レンジが大きいほど，評価値が不安定であり，小さいほど安定であると考えられる．

３．結
３.１

果

分子記述子による香料の識別

匂い物質の物性によって，匂いの知覚に影響があるかどうかを検証した．このため香料として使用されている匂い
物質と，一般的な匂い物質の比較を行った．一般的な匂い物質として，ショウジョウバエの嗅覚生理学の実験において用いられた 108 種類の匂い物質を用いた

12）．線形判別分析を用いて，一般の匂い物質と香料成分を判別する関数を求めた．分子記述子に基づいて，両者を判別可能であった（誤判別率 14 . 4 %，図１）．このことは，香料成分として用いられている匂い物質が，一般的な匂い物質とは異なる物

図１ 分子記述子に基づく一般的な匂い物質および香料成分の判別
一般臭および香料成分が正しく判別された例（〇，●），誤って判別された例（×，＋）を示す．236 個の分子記述子に基づ
き主成分分析を行った．縦軸・横軸は各匂い物質の第一主成分・第二主成分を表し，それぞれの寄与率は 55.7% および 9.2%であった．誤判別率は 14.4% であった．

− 119 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図２

分子記述子に基づく嗅覚受容体応答の予測

黒色は全ての分子情報を利用した場合，灰色は感度解析によって選抜した分子情報を使用した場合の予測値と実測値の相関係数の値を示す．

ターンを，各受容体応答を要素とするベクトルとし，ベクトル間の平均距離を尺度として用いた．嗅覚受容体応答が類似の場合であるほど安定であり，多様な要素臭を含む場
合では，濃度に対する知覚の変化が大きいことが分かった
（図３）
．

4．考

察

３. １においては，香料成分が一般的な匂い物質とは異なる物理化学的特徴を持つことを示した．今回作成した識別器を用いることで，未知の匂い物質に対しても香料成分としての適性を評価できる可能性がある．
３. ２においては，嗅覚受容体の応答の予測を行った．
これまでにも物理化学的特徴に基づく受容体応答の予測は行われていたが，本研究ではニューラルネットワークの感度解析を用いることにより，予測精度を概ね向上させた．
Or 47 b, Or 88 a などの一部の受容体では，感度解析によっても予測精度が改善されなかった．先行研究では，これらの嗅覚受容体を強く活性化させる匂い物質が発見されてお12）らず ，未知のリガンドのデータが取得されれば，予測精度が改善されると考えられる．将来的に嗅覚バイオセンサ

図３

嗅覚受容体応答と官能評価値の不安定性の関係

複合臭を構成する要素臭に対して予測される嗅覚受容体の応答を求めてベクトルとし，ベクトル間の距離を平均した値を横軸に，対応する匂いの不安定性を縦軸にとった．r = 0.82, P <0.05.

が実用化された場合に，この予測器を用いて事前に応答性を予測することで，設計を効率化することが期待される．
３. ３においては，複合臭の構成要素の多様性と匂い知を与えるか否かが考慮されないために，ノイズを含んでい覚の安定性について検証した．その結果匂いの快適性は，る可能性があるが，嗅覚受容体の応答性に基づくことでよ

複合臭では，単一成分臭に比べて匂いの濃度変化に対してり精度の高い予測を行うことができる可能性がある．

安定であること，この安定性は，複合臭を構成する要素臭今回の結果は，匂いの快適性に注目したものである．快の組み合わせで決まる可能性があることを示唆した．分子

適性は匂い物質の多様性を最もよく説明する心理学的な尺記述子に基づいた予測では，嗅覚受容体への応答性に影響度であるが，複合臭における知覚の安定性の獲得が一般的− 120 −

分子の物理化学的特徴に基づく複合臭の快適性の予測であるか否かは，その他の心理学的記述子についても同様

７）Haddad R, Khan R, Takahashi Y, Mori K et al: A
metric for odorant comparison. Nat Methods, 5 ( 5 ): 425 -の試験を要する．

429 , 2008 .
（引用文献）

８）Saito H, Chi Q, Zhuang H, Matsunami H, Mainland

１）Amoore JE: Stereochemical and vibrational theories

JD: Odor coding by a mammalian receptor repertoire.
Sci Signal 2 : ra 9 , 2009 .

of odour. Nature 233 ( 5317 ): 270 - 271 , 1971 .
２）Wright RH: Odor and molecular vibration: neural

９）Tetko IV, Gasteiger J, Todeschini R, Mauri A et al:coding of olfactory information. J Theor Biol 64 ( 3 ): 473 -Virtual computational chemistry laboratory—design

502 , 1977 .

and descriptioin. J Comput Aided Mol Des 19 ( 6 ): 453 -３）Ohloff G: Chemistry of odor stimuli. Experientia

463 , 2005 .
10）Galizia CG, Munch D, Strauch M, Nissler A, Ma S:

42 ( 3 ): 271 - 279 , 1986 .
４）Aranda RC, Kini AD, Firestein S: The molecularIntegrating heterogeneous odor response data into

receptive range of an odorant receptor. Nat Neurosci

a common response model: A DoOR to the complete

3 ( 12 ): 1248 - 1255 , 2000 .

olfactome. Chem Senses, 35 ( 7 ): 551 - 563 , 2010 .

５）Zarzo M: Psychologic dimensions in the perception11）Aoyama T, Ichikawa H: Obtaining the correlationof everyday odors: pleasantness and edibility. J Sens

indices between drug activity and structural

Stud 23 ( 3 ): 354 - 376 , 2008 .

parameters using a neural network. Chem Phamaceut６）Khan RM, Luk CH, Flinker A, et al: Predicting odor
pleasantness from odorant structure: pleasantness
as a reflection of the physical world. J Neurosci,

Bull 39 ( 2 ): 372 - 378 , 1991 .
12）Hallem EA, Carlson JR: Coding of odors by areceptor repertoire. Cell, 125 ( 1 ): 143 - 160 , 2006 .

27 ( 37 ): 10015 - 10023 , 2007 .

− 121 −

自己顔に対する意識に関する研究北海道大学病院咬合系歯科矯正歯科

日下部

豊 寿

There are many orthodontic patients who are expecting an improvement of esthetic facial appearance with a focus on
their mouth. But the preference of the face is various, and the estimation of facial aesthetics is highly dependent on personal
preference. Then it will be very important to know how the orthodontic patients are aware of their own facial appearance.
The purpose of the present study was to investigate how laypersons are aware of their own faces via a questionnaire.
The selected subjects were 25 females aged from 20 to 27 years old, who are 3rd and 4th –year dental students in
Hokkaido University. All subjects are asked to fill out a questionnaire about awareness of their own facial appearance
describing focusing on the visual impression of 25 points of their faces, the subjects are asked to select one from 5 degree
criteria of satisfaction (1: satisfied, 2: somewhat satisfied, 3: neither satisfied nor dissatisfied, 4: somewhat dissatisfied, 5:
dissatisfied). The distance between upper / lower lips and E-plane were measured from the lateral facial photographs of thesubjects. After that, the subjects are asked to choose the most favourite facial one from 8 silhouettes of face they have lips
anteriorly / posteriorly positioned every 2mm from the average profile in Japanese.
(1) The degree of dissatisfaction was a little higher in the point of “Overall impression of the profile”, “Outline ofthe profile” and “Nose” and so on. (2) The average upper and lower lip positions are 1.09mm and 0.15mm anterior to theE-plane, respectively. (3) Laypersons prefer the silhouette which has posterior lips position to the E-plane.
Laypersons felt a little dissatisfaction for their own profile. And they preferred posterior lips position regardless theirown facial appearance.

１．緒

形態が歯科矯正学においては重要な位置づけにある。この言

2）

側貌形態の計測には、Tweed 分析 や一般的にも有名な
3）

近年、日本人の歯科矯正治療（きれいな歯並びとしっか

Ricketts の Esthetic line（E-line） などの軟組織分析があり噛めるかみ合わせを作る治療）に対する意識が向上し、る。顔面は頭蓋骨や顔面骨さらには顎骨などの骨組織の上虫歯の治療だけではなく凸凹になった歯並びや三次元的にに多種多様の筋肉や脂肪がのっており、この上に皮膚組織

顎の位置がずれているかみ合わせを治す歯科矯正治療を希がのって軟組織を形成している。さらに、上下顎骨にある望する患者が増加している。特に、成人になってから矯正

歯槽骨には歯が植立しており、この位置が口唇の状態を決治療を希望する患者数は大きく増加している 。歯科矯正

める大きな要因となる。このため、側貌を考える時にはこ治療のゴールは「きれいな歯並びを獲得する」という目的

れら歯や骨組織や筋肉、さらには皮膚や脂肪組織なども大のみならず、正しい口腔機能を達成するための「正しいかきく影響することを踏まえる必要があることは言うまでもみ合わせ（個性正常咬合）」を確立するという目的がある。

ない。これを背景に、歯科矯正治療では側面のレントゲン

また、近年ではかみ合わせの善し悪しが健康長寿に深く関

写真（セファログラム）から硬軟組織に関わる各種解析を連するとも考えられていることから、医科からも注目を集行い、いわゆる「美しい横顔」を一つのゴールとして提案

める部分である。一方、歯科矯正治療は歯並びやかみ合わしている。しかし、（1）日本人はそもそも横顔に対する認せの改善と同時に歯と口唇との相互位置も変化することか識が強くないという報告 、（2）各種メディアの普及によら、口元を中心とした顔貌の改善を主訴として治療を期待

り美しさに対する認識がボーダーレスになってきている可する患者も少なくない。口元は側貌の美しさを決める上で能性があること、（3）顔面軟組織形態は骨格に大きく左右

重要な意味を持つと考えられており、歯科矯正治療ではされること、（4）ほうれい線の問題など aging に対する認

Tweed が「顔面線（横顔）の調和」を治療目標の 1 つに掲

識が強くなっていること、など、従来からある古典的な手げるなど、実際の治療ゴールを考える上では側貌（横顔）法のみで美しさを判断、提案するには不十分と言わざるを

1）

4）

得ない環境に直面している。これまでの研究手法では「術者が」あるいは「一般人が」他人の側貌に関してどのような印象を持つかというものが主体であったが、そもそも自Investigation of Consciousness for Own
Facial Appearance
Toyohisa Kusakabe
Clinic of Orthodontics, Oral Rehabilitation,
Hokkaido University Hospital

分自身が自分の顔をどのように感じているのか、という視点に欠けるものであった。このようなことを背景に今回、術者サイドからの retrospective な研究ではなく、「一般人や矯正患者が自分自身の自己顔に対してどのような意識を− 122 −

自己顔に対する意識に関する研究もっているのか、また、これが本人の顔面軟組織形態とど（以下側貌写真）を作成し資料とした。次に、側貌写真上のような関連にあるのか、さらにこれらの個々人がどのよで各対象の E-line を設定し上下口唇との距離を計測した。

うな顔貌を好むのか、を明らかにすること」とした。

なお、E-line の設定は鼻尖とオトガイを結ぶ接線とした

２．実
（1）対

（Fig. 1）。また、計測に際しては、E-line より前方に口唇験がある場合を「+」、後方にある場合を「−」とした。

象

本研究は北海道大学病院倫理委員会の審査を経て行うも（4）アンケート調査のである。研究対象は本研究への同意がえられた 18 歳以

被験者に対して、以下の自己顔に対する意識に関するア上の女性で、北海道大学歯学部３年生と４年生の女性 25

ンケート 調査を行った（Table 1）。アンケートは 24 項目

人（20 歳から 27 歳）を対象とした。

からなるが、内訳は（1）正面顔、横顔、斜め顔の印象、ア

5）（2）顔面写真撮影方法
被験者顔貌写真を規格化して撮影した。すなわち、頭部固定を左右のイヤーロッドにておこない、被写体、カメラ
間距離を 1 . 5 m として撮影を行った。カメラは Nikon 社製
D 40 にて焦点距離 55 ミリのレンズを用いた。さらにパソコン上での計測のため、ルーラーを同じ画面に写すこととした。顔面規格写真の撮影は正面、45 度斜位、側面の方向から行った。撮影条件としては、噛んだ状態（最大咬頭嵌合位）で上下口唇を軽く触れる状態、および歯をみせる
笑顔でも行った。

（3）資料

撮影した画像データから等倍に印刷した側面の顔貌写真

Table 1
１ 満足

２ どちらかというと満足

Fig. 1

E-planeQuestionnaire

３ どちらともいえない

４ どちらかというと不満

５ 不満

正面顔全体の印象
斜め顔全体の印象
横顔全体の印象
顔の輪郭（正面）
顔の輪郭（側面）

（
（
（
（
（

１
１
１
１
１

２
２
２
２
２

３
３
３
３
３

４
４
４
４
４

５
５
５
５
５

）
）
）
）
）

顔の各部分のバランス
顔の左右のバランス
口元全体の印象
唇全体の印象
まゆ

（
（
（
（
（

１
１
１
１
１

２
２
２
２
２

３
３
３
３
３

４
４
４
４
４

５
５
５
５
５

）
）
）
）
）

まぶた
目
ひたい（おでこ）
鼻
耳

（
（
（
（
（

１
１
１
１
１

２
２
２
２
２

３
３
３
３
３

４
４
４
４
４

５
５
５
５
５

）
）
）
）
）

ほほ
上唇
下唇
あご
えら

（
（
（
（
（

１
１
１
１
１

２
２
２
２
２

３
３
３
３
３

４
４
４
４
４

５
５
５
５
５

）
）
）
）
）

歯
歯並び
自分の横顔 は好きですか？
自分の笑顔 は好きですか？

（
（
（
（

１
１
１
１

２
２
２
２

３
３
３
３

４
４
４
４

５
５
５
５

）
）
）
）

− 123 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

ウトラインの印象、など顔全体に関する印象からなる９項

３．結目、ならびに（2）目、鼻、口、口元、かみ合わせ、歯、唇、果

あご、えら、などの個々のパーツからなる 15 項目、とした。

Table 2 に各被験者の E-line と上下口唇間距離のデータ

これらのアンケートは満足から不満までの５段階評価の尺を示す。これより、全被験者の E-line から上口唇までの距

度順位の形式をとるものである。さらに本アンケートに加離は平均− 1 . 1 mm、同じく下口唇までの距離は− 0 . 2 mm

えて、（3）我々が所蔵する日本人側貌の平均シルエットをで、各々 E-line より後方に位置していた。

基準に E-line をもとに上下口唇部を一塊にして前後に２Table 3 にアンケート 24 項目のデータの一部を示す。こmm ずつ移動させて作製した８枚のシルエットと、同様にれより、自己顔については「側面の全体印象」、「側面の輪オトガイ部を前後に２mm ずつ移動させて作製した８枚か

郭」や「鼻」「オトガイ」などの項目で不満の程度がややらなる２種類のシルエットシリーズを作製し、それぞれで高かった。なお、これら不満の程度の高かったものと「最も好ましいもの」を抽出させた（Fig. 2）。また、（4）E-line からの距離との関連性を検討したが、関連性は認め今までに自分の横顔を写真やビデオ等で意識してみたことられなかった。

があるか、化粧の時（髪ではなく）、横顔を意識して見た

Fig. 3 - 1 と - 2 に最も好ましいものとして選ばれたシルエ

ことがあるか、一日に何度くらい鏡をのぞくか、化粧の時

ットの度数分布表を示す。これより、口元を動かしたシリに特に注意する点はどこか、などの日常生活に関するアンーズでは、日本人の平均顔のシルエットよりやや口唇が後ケートを行った。一方、これらのアンケートの後に先に撮方位のものが多く認められた（Fig. 3 - 1）。また、オトガイ

影した本人の顔貌の画像データをタブレット PC（iPad 2 ,を動かしたシリーズでは、引っ込んだ（小さい）オトガイ

Apple 社）上に描出し、（5）アンケート（1）（2）上で自己顔，を好む傾向が認められた（Fig. 3 - 2 ）。

に対して「満足」もしくは「不満」という点数を与えた項

Table 4 に、「自分の横顔を意識してみることがあるか」目についての具体的内容に関しての聞きとり調査を行った。 「化粧の時（髪ではなく）、横顔を意識して見たことがある

Fig. 2

Silhouettes of profile

above: upper/lower lips changing series
below: chin changing series
Silhouettes of no.5（above）and no.4（below）described the Japanese average one

Table 2

Table 3Distance from E-plane to upper and lower lip

E-plane to upper Lip
E-plane to Lower Lip

Ave

MedianS.D.

ー 1.09ー 0.15

ー 1.2
ー 0.4

1.60
1.87

Items with over 3.0 average

Overall Impression of the Profile
Outline of the Profile
Mouth and Its surrounding
Nose
Chin
Dentition
Bite（Anterior）− 124 −

Ave

S.D.

3.52
3.44
3.24
3.72
3.12
3.28
3.2

0.82
0.82
1.09
1.02
1.24
1.49
1.47

自己顔に対する意識に関する研究か」という横顔の意識に関するアンケート結果を示す。こ

これまでの研究は一般集団の個々人や歯科矯正治療を受れより、被験者においては自分の横顔については、あまりける患者がどのように自己顔を認識しているのか、という意識してみてはいないという傾向が示された。

基本的な観点については全く検討しておらず、一般的に「美４．考

しい横顔」あるいは「矯正歯科医師が美しいと判断した横察顔」といった概念に偏在しているという大きな欠点がある。

近代歯科矯正学の歴史は、アメリカの Angle らが 1890

このような展開は、各個人がもつ顔面形態とこれに対する年代に体系を築き現在に至る。わずか 100 年強の歴史であ

意識、さらには aging に対する顔貌の変化とこれに対するるが、このなかで「歯並びやかみ合わせを治すために小臼意識の変化といった人間がもつ根源的なものを網羅できな歯を抜去し、そのスペースを利用して歯を排列するべきか

い危険性を有すると考えられる。

どうか」という議論がおこった。もちろんできれば歯を抜本研究ではこれらの点を十分に考慮することで、「各個去せずに並べることが望ましいことは言うまでもないが、人が自分の顔を（おそらくは社会に存在するひとりの人間

このような場合には歯を抜去して並べる場合に比べ、概ねとして）どのようにとらえているのか」を導き出すことを前歯を少し前（外側）に排列することになるため、口元の目的とするものであり、個々人の認識の上にいわゆる「歯突出感が強くなったり、上下口唇の閉鎖が困難になったり

科矯正治療におけるオーダーメード治療」の展開の可能性という問題を生じる場合がある。このようなことを背景にがあるという認識である。

口元を中心とした側貌の研究が 1950 年代頃から盛んに行

軟 組 織 に 関 わ る 評 価 は い わ ゆ る「attractiveness」 やわれるようになってきた。このなかで Tweed は歯科矯

「preference」といったキーワードに深く関連づけられる

正治療の目的の第一に軟組織側貌の美しさをあげたため、ため、評価そのものが困難であり、人種や文化のバックグ

歯科矯正治療においては咬合機能と同時にセファログラム

ラウンドを考慮する必要もあることから、一般的に研究対を用いた硬軟組織形態の評価や歯と側貌とのバランスも同象の抽出には難しい面を有する。これに対してわれわれは時に重視される傾向が強くなり、近年ではアメリカのみな

これまでにも、「自己顔」に対する「attractiveness」といらず世界的にこれらの研究が多数行われるに至った。さらう観点から軟組織側貌を検討した実績を有し、この部分のに、口腔内においても、歯と歯肉、口角、口唇との位置関研究の有用性と重要性を示唆している係についても、患者からの審美的な要求は近年ますます強れは軟組織の形態は「美しさ」という点のみならず、口唇

くなり、いわゆる「審美」に関わる部分は歯科矯正学にお閉鎖が可能かどうかというきわめて機能的な側面と密接にいても大きな研究分野の一つとなっている。

関連することを示唆しており

2）

Fig. 3-1

Selected silhouette among lips changing series
Table 4

5−7）

。さらにわれわ8, 9）

Fig. 3-2

Selected silhouette among chin changing series

Daily consciousness to their own profile
Ave

S.D.

今までに自分の横顔を写真やビデオ等で意識してみたことがありますか

3.16

1.34

化粧の時（髪ではなく）、横顔を意識して見たことがありますか

3.84

1.28

− 125 −、「機能的な形は優れた形

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

態美をも有する」ことは人間においても両立しうるというつ平均的な咬合を有する被験者から軟組織を予測する方法のが着想の発端である。

を確立した 。これらから美人画の側貌から骨格を算出す

結果より、今回用いた被験者の E-line からの平均的な口元の位置は、Ricketts の言う好ましいシルエットに近似し10）ると日本人の平均的な値よりもややオトガイが引っ込んでいる（小さい）という興味深い所見が得られている。

ていた。この値は過去の日本人の報告に比べやや E-line に

現在、われわれは、歯科矯正治療を希望する患者と一般対して後方に位置するものである。一方、自己顔の“横顔集団という異なる２つの集団で自己顔への意識の調査を、の全体印象”や“横顔の輪郭”、“口や口元周囲”、“鼻”そ形態学的な観点を踏まえて行っている。これら２群は美にして“オトガイ”など横顔の印象は、やや不満に感じてい対する意識が異なり、矯正患者の方で意識が高いという仮た。これらの項目は概ね「横顔」に関するものであること

説を立てている。今回用いたアンケートは、これら矯正患

は注視すべき点である。一般集団を用いて行ったわれわれ者が自己顔についてどのように認識し、良い点や悪い点をの研究 では E-line に対する上下口唇の位置は今回の被験

どのように認識しているか、あるいはそれに対してどのよ

者よりもやや前方にあり一般的な「attractiveness」とはうな「執着」をもって対応しているかがわかるものになっやや乖離していたために不満の程度が強いとも考えられた。

ている。これらの集計から、自己顔に対する満足の程度のしかし、今回の被験者は少なくとも E-line に対する上下口高い部分や不満の程度の高い部分が抽出されると予想して唇の位置は Ricketts の言う好ましいシルエットに近似している。今回は抽出できなかったが、いわゆるほうれい線にいたにも関わらず不満の程度が強かった。このことは、推ついては、メディアなどでも露出頻度は高い。しかしなが察の域をでないものではあるが、日本人は横顔そのものへ

ら、形態学的な裏付けや個人の好みまで含めた検討は皆無の抵抗（嫌悪）があるという見方をすることもできると考である。これまで我々は Midofacial Line（横顔における頬えられる。これらの被験者においては、そもそも「横顔をの張り出し）の検討を行ってきた 。矯正治療を希望する

意識してみることがあるか」「化粧の時（髪ではなく）、横患者においてはセファログラムを撮影することから、今後顔を意識して見たことがあるか」の問いに対しては「あまはさらにほうれい線に関する調査が可能になると考えられ

り意識していない」という回答を示す傾向がみられた。こる。

5）

れらより、日本人にとっては、横顔の概念が非日常の概念につながり、若干の抵抗感を示すものとも考えられる。

7）以上より、本研究がコスメトロジーに及ぼす影響は下記の様に考えている。

一方、シルエットに関する好みは「口唇が E-line よりや（1）現時点では日本人女性は必ずしも「横顔」に対する認や後退している」「オトガイがややひっこんでいる（小さ識は強くはない。しかしながら世界的には profile が強い）」ものを選択する傾向がみられた。シリーズのシルエ

調されたコスメの広告などが多くみられる。この間にあットは E-line を基準に作成しているが、「口唇が E-line よる乖離を踏まえた広告宣伝の可能性が示されたと考える。

りやや後退している」ことは、逆にみると鼻やオトガイが（2）一般集団の顔貌形態とその意識から、マーケティング

相対的に突出することになる。一方、「オトガイがややひにおけるターゲッティングの一助となると考える。

っこんでいる（小さい）」ことは、E-line を設定する上では（3）本研究で用いたアンケートをフィードバックすること

口唇に近づきやすくなることから、この両者は本来同時にで、オーダーメードコスメが形態学の観点から実現できは生じにくい。少なくとも小さいオトガイを好みながらもると考える。具体的には今後さらなる「オーダーメード

口元が E-line よりも後退するためには、鼻が高い必要があコスメ」の発展が期待されるが、これにたいする解答のる。本研究でもっとも興味深かった所見はこの点にある。

一部になると考える。

自己顔という観点ではオトガイは比較的大きい集団であっ

５．統

たが、求める顔は「オトガイが小さく、口元も引っ込んで括いる」という状況と言うことになる。はたしてこのような日本人の自己顔に関する認識においては、全般に不満の顔貌は可能であろうか。これに対する回答として近代日本程度が強かったが、特に横顔については一般的に美しいと画において鏑木清方や上村松園などが得意とする「美人画」言われる横顔を持ちながらも不満足な印象が強い傾向を示があるとわれわれは考えている。これらの「美人画」ではした。一方、好みの横顔については「口元が引っ込んだもまさに小さなオトガイと引っ込んだ口元を有していることの」「オトガイが引っ込んだもの（小さいもの）」を求める

がわかっている。このようなことを踏まえると、現代の日傾向が強かった。

本人も、日本人固有の美しさと文化的に培われてきたもの
へのあこがれが深層にあると考える事も可能かもしれない。
なお、これら美人画ではもちろんセファログラムは有していない。このことからわれわれは別にセファログラムをも謝

辞本 研究を実施するにあたりご支援いただきました公益財
団法人コスメトロジー研究振興財団に深く感謝いたします− 126 −

11 , 12）。

自己顔に対する意識に関する研究

また、本研究の遂行にあたり多大なご教授を賜りました北海道大学大学院歯学研究科口腔機能学講座歯科矯正学教室

30 ( 1 ): 40 - 45（2002）
８）Handa K, Sato Y, Kaneko T, Yamamoto T, and Iida
J : A new method to evaluate lip sealing and its clinical准教授 佐藤嘉晃先生に心より御礼申し上げます。

application, Part 2 : Lip sealing during the daytime and（引用文献）

sleep. Hokkaido J Dent Sci 26 : 83 - 93 , 2005 .

１）金澤成美、山本隆昭、高田賢二、藤井元太郎、石橋抄

９）Leonardo SE, Sato Y, Kaneko T, et al : Differences

織、佐藤嘉晃、原口直子、今井徹、中村進治：北海道大in dento-facial morphology in lip competence and lip

学歯学部附属病院を受診した矯正患者の過去 15 年間のincompetence. Orthodontic Waves 68 : 12 - 19 , 2009 .
10）佐藤嘉晃，角野晃大，小原三郎，他 「軟組織プロフ

変遷．日矯歯誌 57（2）：92 - 102（1998）
２）Tweed, CH : Evolutionary trends in orthodontics,
past, present, and future. Am J Orthod 39 : 81 - 108 ,ァイルから硬組織の上下顎前後的位置関係を予測する」
道矯誌，38 ( 1 ): 10 - 16（2010）1953 .
３）Ricketts, RM : Planning treatment on the basis of
the facial pattern and an estimate of its growth. Angle

本矯正歯科学会大会，2012 年 9 月 26 日－ 28 日，盛岡繊消誌 37 : 558 - 564 ( 1996 )５）佐藤嘉晃、井上則子、大滝尚子
識調査

他 : 顔貌に関する意

12）Toyohisa KUSAKABE, Yoshiaki SATO, Kumu
FUKUSHIMA, Mai OTSUKA, Junichiro IIDA：

北矯歯誌 26（1）：21 - 30 ( 1998 )６）日下部豊寿 , 佐藤嘉晃 , 岡本

11）日下部豊寿，佐藤嘉晃，菅原由紀，福島久夢，大塚麻衣，飯田順一郎：顔貌の意識に関する研究，第 71 回日

Orthod 27 : 14 - 37 ( 1957 )
４）村澤博人 顔と美（本助成金による業績）

亨，他 「骨格性下顎前Are Japanese laypersons happy with their facialth

突症患者の側貌の変化－下顎枝矢状分割術と矯正治療とappearances?, 45の比較―」日顎変形誌 , 16 ( 1 ): 1 - 7 ( 2006 )Association of Orthodontics, 4７）大滝尚子，佐藤嘉晃，梶井貴史 他：CR 画像側面頭部 X 線 規 格 写 真 に よ る Midfacial line の 研 究

Annual Scientific Congress KoreanrdthJoint Symposium of

KAO and JOS, November 1 - 3 , 2012 , Seoul (Korea)

道 矯 誌，− 127 −

近代日本コスメトロジーの普及と展開をめぐる一考察～美容家・藤波芙蓉の分析を通じて
奈良女子大学生活環境学部

鈴 木

則 子

Fuyo Fujinami (1872-1952) was a male cosmetician who was an active newspaper and magazine writer and contributed
to filmmaking from the late Meiji (1868-1912) to early Showa (1926-1989) eras, which corresponded to the period of great
growth in the Japanese cosmetics industry.
Fujinami was not a doctor, pharmacist or beautician, and moreover he was a man. Despite this, he came to be called the“authority on beauty.” What was it in Fujinami’s values, aesthetic sense, knowledge of chemistry, and make-up techniqueswith regard to cosmetics that attracted so many women of the time? Clarification of these issues will lead to verification of
the process of formation and development of modern Japanese cosmetology.
In this study, his books and magazines and newspaper articles on Fujinami’s background from birth until his
achievements in the final years of the Meiji era, when he started his activities as a cosmetician, were collected and his
descendants were interviewed. From examination of these materials, it was confirmed that the foundation for his later
activities as a cosmetician was formed by the various social issues he encountered during the time he studied under a female
Christian missionary in his youth in Sendai and his period as a journalist for the Miyako Shimbun newspaper after coming toTokyo, as well as the network of personal connections he formed among politicians, businessmen, and scholars.

１．緒

この頃から登場する、当時「化粧家」8）と呼ばれた種類の言人びとで、芙蓉はその一人だったのである。

藤波芙蓉（明治 5 ～昭和 27 年（1872 ～ 1952））は、明治

だが、ほぼ同時期に美容家として活躍した遠藤波津子

末から昭和初期にかけて活躍した男性美容家である。彼は（文久 2 ～昭和 8 年（1862 ～ 1933））や北原十三男の事跡が、

明治 43 年 1 月刊の『新式化粧法』（『家庭百科全書』第 25 編、

子孫らによる美容院やエスティティックサロン事業の継承

博文館発行）をかわぎりに、計 4 冊の美容書を刊行するととともに現在も伝承されているのに対し、芙蓉の業績につ

ともに

1）
、

2）

3）

明治 44 年からは『女子文壇』 ・『婦人画報』 ・『読4）

いては、その履歴も含めて今ではほとんど伝わっていない。
芙蓉を取り上げた先行研究は、富澤洋子「女性雑誌に売新聞』 などに、美容相談記事を連載していく。
また、婦人雑誌とタイアップして雑誌を窓口に、自分が見る近代の美容研究家「藤波芙蓉」」9）が唯一のものである。

開発した化粧品の通信販売をおこなったり 5）、映画の化粧富澤は雑誌『女子文壇』と『婦人画報』からうかがえる芙6）を担当したり と活動の幅を広げ、大正期には「美粧の権7）

蓉の事跡を紹介し、彼を「江戸時代以来の伝統的な化粧か
ら近代的な化粧へ、日本化粧史の転換点のキーパーソンで威者」 と呼ばれるようになっている。
藤波芙蓉が美容家としてメディアに登場しはじめた明治あることは確かだろう」と評価するものの、史料的制約も40 年代は、日本が日露戦争後の経済成長を遂げ、自国のあって、彼が美容研究家として立つまでの経歴については文化に強い自負心を持つようになった時期である。江戸時「今後の調査課題」としている。

代の伝統的化粧法を封建的・非文明として否定し、欧米の医者でも薬学者でも美容師でもなく、しかも男性の芙蓉

化粧風俗を手本としつつも、西洋人とは人種を異にする日が、いかにして「美粧の権威者」となっていったのだろう

本人にふさわしい化粧法・化粧品料を模索した時代だった。

か。当時多くの女性を魅了した、芙蓉の化粧をめぐる価値時代が求める新しい化粧情報は、新聞や明治時代後半に観・美意識・化学知識・化粧技術をはぐくんだものは何だ

続々と創刊された婦人雑誌という近代的メディアを通じて、ったのか。これらの問題を明らかにすることは、日本近代

医者や美容師・理髪師など様々な肩書を持つライターによ

コスメトロジーの形成と展開過程を検証することにつながって発信されていく。中でも女性達に熱い支持を得たのが、る。
そこで本研究は、芙蓉の著書や雑誌・新聞連載記事を収集するとともに、藤波芙蓉の子孫への聞き取り調査を行い、Study of the spread and development ofcosmetology in modern Japan through ananalysis of cosmetician Fuyo Fujinami
Noriko Suzuki
Nara Women’s University Department ofCulture and Humanities

その生い立ちから美容家として活躍を開始する明治 40 年
代までの足跡について考察を加えた。

２．第二高等中学校時代
藤波芙蓉はその戸籍によると、明治 5（1872）年 5 月 28 日、− 128 −

近代日本コスメトロジーの普及と展開をめぐる一考察～美容家・藤波芙蓉の分析を通じてたばこ屋を営む鹿野太美治・ゑんの子として、仙台市に誕
10）

芙蓉の三人で写真館にて撮った写真が、『女子文壇』に掲載されている 14）。ネクタイを締め、体にぴったりあった上生した 。本名は恒吉である。
芙蓉が西洋の化粧術に興味を持ったのは、「高等中学校」
11）

時代のことであった、と自身で記している 。明治 20 年 4

着を着用した洋服姿の芙蓉は、いかにもハイカラな青年である。

月、芙蓉が 15 歳になる春に仙台に第二高等中学校（「本科」

明治 33 年 7 月から大正 9 年にかけて、志摩との間に五男

は尋常中学校卒業生を入学対象とした）が設置されており、五女をもうけた。御子孫の話では、愛妻家であり、また子芙蓉はここで学んだと推測される 12）。第二高等中学校のカ

供達をかわいがる良き家庭人であったという。後に子供達リキュラムは、第一語学の他に第二語学もあり、また文系・をミッションスクールに進学させており、洗礼こそ受けて理系に渡って広く授業科目が設置された。高等中学校の深いないが、芙蓉とキリスト教との縁は続いたようである。

く広い教養教育は、のちの芙蓉の新聞記者、作家、美容研

３．
『都新聞』時代

究家という多彩な活躍の基礎となる教養を形成したと考え

３.１ 『東京市養育院月報』と『都新聞』られる。
芙蓉は高等中学校時代、米国人女性宣教師「ブラウン嬢」

やがて芙蓉は仙台を出て、上京する。その時期は不明だのもとに寄宿して英語とともにキリスト教についても学んが、明治 38 年 9 月の『東京市養育院月報』に「ナイチンゲだ。ある朝、芙蓉は化粧する前の彼女の素顔を偶然見かけ、ール嬢の話」という翻訳を「藤波芙蓉」の名で執筆してい化粧した美しい顔との落差に驚嘆する。当時の日本の化粧るので 15）、遅くともこの時には東京に在住し、「芙蓉」とは肌を真っ白に塗り、真っ赤な紅をさすのが一般的であっいうペンネームで執筆活動を開始していたことは確認してたのに、西洋式の化粧は「素顔に見えて素顔より数倍美しよい。

い」。彼は、これこそが「化粧美の極致」であると悟った

東京市養育院は、明治 5 年に路上生活者を収容するためという。

に設立された施設で、やがて生活困窮者や病人だけでなく、「ブラウン嬢」とは、ハリエット・M・ブラウンのこと

棄児・孤児なども収容するようになる。渋沢栄一が、明治である。アメリカ西部婦人バプテスト外国伝道教会宣教師

14 年から昭和 6 年（1931）に死去するまで院長を務めた。
『東として、日本へ明治 19 年 12 月に派遣され、仙台に着任する。

京市養育院月報』はその機関誌として、明治 34 年の日清

新伝馬町東３番丁に居を構え、積極的な布教活動を展開し戦争後、「如今我邦の急務は軍備の拡張・財政の整理のみ

たが、特に聖書を普及させる活動を担う婦人伝道者「バイに非ずして、其最なるものは即ち慈善事業の振興にありと

ブル・ウーマン」の養成に力を入れた。同時に、この家をす」という「発刊の辞」とともに刊行された。芙蓉は本誌

毎日曜夕方には青年達のために開放、毎週 25 〜 45 名の大に海外ジャーナルの翻訳や小説を発表するほか、貧困や孤部分がノンクリスチャンの青年達が集まって、賛美歌・祈児問題について、論説文を寄稿している 16）。

り・聖書を学んだ。やがて明治 23 年 10 月、彼女は山口県
長府での布教活動に従事するため、仙台を去る 。
13）

後年、芙蓉は『女子文壇』に渋沢栄一の車に乗せてもらったことがあると記しているが 17）、芙蓉の美容活動は政財

彼女は化粧室で、1 日 2 回化粧をしていたと芙蓉は記し界、宮家・華族の夫人達とも深く結びついて展開する。こている。彼女の写真を現時点では見つけられていないが、ういった人脈形成の背景には、東京市養育院を通じた慈善

彼女の前後に仙台に着任した女性宣教師達の写真のなかに活動も関係しているのだろう。

は、美しく着飾った姿も見られる。若き米国人女性宣教師

また、『東京市養育院月報』には『都新聞』主筆・田川の麗姿が、思春期の芙蓉の美意識に大きな影響を与えたの大吉郎も寄稿している 18）。就職時期は明確でないが、芙蓉は間違いない。

は明治 41 年まで『都新聞』記者として働いており、ここ芙蓉は著書『新式化粧法』のなかで、化粧室のしつらえにも東京市養育院の人脈の影響がみえてくる。

についても細かに指示しているが、それはブラウンの化粧『都新聞』はその前身を、明治 17 年に夕刊紙として東京室の影響でもあった。

の毎夕社から発行された『今日新聞』とする。小西義敬・

また、ブラウンから学んだキリスト教知識の片鱗は、『新仮名垣魯文・野崎左文らを中心に、芝居だよりや花柳界の式化粧法』の序文にある「斯道（化粧道、筆者注）におけ

記事と読み物を売り物にしていた。20 年に朝刊紙となり、るパフテスマのヨハネたるを得て、幾何なりとも該術研究

22 年には紙名・社名ともに『都新聞』へ変更する。25 年

者の参考となり、他をして新たに指を此研究に染むる動機

から編集はすべて田川大吉郎が任され、芸能・流行・文学ともなることが出来れば」という文章からもうかがえる。

に特色をもつ新聞として定着する。

やがて明治 32 年頃、芙蓉は藤波たけ（弘化 2（1845）年

田川大吉郎はいったん明治 27 年に退社後、38 年に再入～？）の養女志摩（明治 14 〜昭和 12 年（1881 ～ 1937））の社して再び主筆となる。彼は社会問題に多く発言し、民本婿として、藤波家に養子に入る。結婚当時、たけ・志摩・主義の潮流の一翼を担っていた。都市問題にも関心が深く、− 129 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013明治 41 年 5 月には参議院議員に初当選し、同年 9 月に東京

12 月 3 日付記事によると、鉛白粉に関するレポートは女市助役となっている（就任期間；明治 41 年 9 月～大正３年

性読者・化粧品業者の注目を集め、11 月末ごろから東京

10 月）。のちにキリスト教徒として、
明治学院総理も務めた。

では有鉛白粉使用者が減少するとともに、業者による化粧

芙蓉は田川が助役就任のために『都新聞』を退社した際、一緒に退社したと『女子文壇』に自ら書いているので

19）、

品改良が進み、無鉛白粉 7，8 種が登場したとある。
悪質な商品は白粉にとどまらなかった。当時普及し始め

明治 41 年 8 月ころの退社と考えられる。おそらく芙蓉の入ていた石鹸も、増量のために澱粉や土を混ぜることがあり、社そのものにも、田川が何らかの形で関わっていたのだろやはり舶来品の粗悪な模造品が出回っていた。石鹸の模造う。田川は 38 年の再入社後、中里介山・恒藤恭をはじめ品は、化粧品以上に多いという。

とする、後に政治・文学・アカデミズムなど様々な領域で活

白粉や石鹸が日本製より輸入品のほうが高く評価された

躍することになる若い記者たちを、一存で採用している 20）。

のに対し、髪油については日本製の椿油が推奨されている。
西洋人と日本人の肌・髪は異なるが、特に髪油は鉱物性の

３. ２

美容記事の展開

ものを使うと髪が赤くなるので、艶やかな黒髪を愛でる日

芙蓉は、『都新聞』では「相談の相談」欄の担当記者と本人には椿油が最良であること、ただし椿油と書いてあっして、美容関係の質問に答えていたと『女子文壇』およびても、たいてい他の原料が混ざっているので注意するよう

21）『新式化粧法』に書いている 。本欄は明治 39 年に主筆田川大吉郎が開設し、従来は田川が回答も担当したとみられ呼び掛けている。
この連載は好評だったため記事を改訂増補したものが、ていたが 22）、少なくとも美容に関する質問については、芙明治 40 年 12 月に山口竹庵著『男女と化粧』として単行本蓉が任されていた可能性が高い。

化された。『都新聞』に掲載された広告によると、本書は「化『都新聞』は女性や花柳界にも多く読者を持ち、風俗関粧品其他二百余種の善悪並に選定し、其使用法をも懇切に係の記事も常時掲載された。芙蓉が在籍していたと思われ記述」した「男女化粧法の案内」である 23）。山口竹庵による時期と重なる明治 39 年 11 月 6 日からは、「衛生叢話」欄

る衛生を重視した化粧情報記事のスタンスは、後の藤波芙に「化粧のはなし」というタイトルのシリーズが掲載され蓉の最初の化粧書『新式化粧法』と同一である 24）。時代はる。化粧を衛生問題として位置づけ、有害化粧品に関する「衛生」をキーワードとする美容情報を求めていたのである。

情報を積極的に発信しているが、担当は芙蓉ではなく山口

４．
『都新聞』退社後

竹庵記者である。山口は「化粧のはなし」を書く前には家
庭医学について連載記事を書いており、新たに化粧品をと既述のように、芙蓉は田川の退社と同時期に『都新聞』

りあげるにあたって、化粧品に詳しい読者に情報提供を求を去ったとすると、芙蓉の退社時期は明治 41 年 8 月頃となめている。連載開始時点では、山口は特別化粧品に造詣がる。芙蓉は藤波芙蓉の名前で『都新聞』に明治 41 年 10 月

深いというわけではなかったようだ。

8 日から同年 12 月 31 日まで、81 回にわたって新聞小説「舜山口は、日本の旧来の化粧品や化粧法をそのまま踏襲す
ることを否定すると同時に、盲目的な西洋化粧追随傾向を天丸」を連載しているが、社員として執筆したのか、退社後に執筆したのかは未詳である。

も批判している。日本と欧州とでは人種・皮膚の色が異な

藤波芙蓉が美容の世界に姿を現すのは、現在確認できてるので、舶来化粧品が年々増加するが、日本人は日本人のいる範囲では明治 43 年 1 月、前掲『新式化粧法』が最初で体質と肌の色にあった化粧品を用いるべきであるという。

あるが、本書刊行前から美容家としての活動実績を持って連載の中では、白粉・白色薬・石鹸・香水・香油・化粧水

いたようだ。「序」には、本書が「或る倶楽部の招請により、などをとりあげて、市販品の品質や自分で作る時の調合法

同志十二人の御婦人方に講演した其研究者の一人たる鈴木を説明している。

絹子嬢が筆記に訂正を加へて成った」とあり、上流夫人のなかでも注目すべきは 39 年 11 月 20 日から連載した、白小規模なサロンに化粧の講師として招かれていることがわ

粉の鉛毒に関する記事である。山口によれば、東京市中だかる。元原稿がこのサロンでの講義録だとすると、総頁数

けでも 200 種以上の白粉が出回っていて、そのうち 150 種

280 頁近い本書のボリュームからして、相当の回数にわた余を試験した結果、輸入品も「東洋向け」は鉛・水銀を含って定期的に勉強会を重ねていたと考えてよいだろう。

有し、国産の粉白粉については、御園白粉以外はたいてい

また、第一章「序説」ではかつて「ブラウン嬢」の化粧鉛を原料としているという。パッケージに「無鉛」「衛生術に感銘を受けたことをきっかけに、「以来芙蓉は非常な無害」とあっても、「無鉛」の意味ではないというのである。

興味を以て此美術の研究実験に学余の時間を費せること幾また、当時の白粉市場は舶来品の偽造品が氾濫し、京阪

多年、始めは芙蓉の妹等の顔を実験板に、漸や会得する所

では御園白粉の 7 割が偽造品で、それら偽造品には大量のあるに及んで二三の某婦人、一人は人並より黒く、一人は鉛分が含まれているという。

頬骨の高い、一人はお高額な婦人を特に選出して研究を積

わたくし

わたくし

− 130 −

でこ

近代日本コスメトロジーの普及と展開をめぐる一考察～美容家・藤波芙蓉の分析を通じてみ、爾来五六の令嬢貴婦人に口述伝授し、昨今現に教へてが大正 2 年 8 月に廃刊後は継続誌『処女』に連載を開始

居る人、習ひに来る人、七人ある」とのべる。高等中学校

するが、終了年月は未詳。

以来化粧の研究を続けた結果、序説が執筆された明治 42

３）『婦人画報』は明治 38 年、国木田独歩らによって創刊

年当時、7 人の女性に化粧を教えていたというのである。

された婦人雑誌。芙蓉は「化粧問答」を大正 2 年 5 月か

５．総ら昭和 8 年にかけて連載。

括

４）『読売新聞』に「美容問答」を大正 5 年から 14 年間連載、芙蓉は最初の著書『新式化粧法』の冒頭で、自身の化粧『日本』に「化粧の話」を連載。

観を披瀝している。広い意味での化粧は人びとの生活に不５）『女子文壇』では明治 44 年 11 月から、『婦人画報』でアート

可欠であり、また生活を豊かにする「芸 術」であるのに、は大正 2 年 11 月から、化粧品の誌上通信販売を開始してなぜ女性だけのものとみなされたり、良家の妻女が化粧にいる。また短期間だったらしいが、男子向け文芸誌『秀熱心であったら識者から批判されるのか。芙蓉は、それは才文壇』誌上でも明治 44 年からニキビの薬を販売した。

現今の日本の化粧が不自然で、かつ芸娼妓を手本とするも

６）映画会社 M・パテー商会の仕事をしていた。M・パテのだからであると述べ、これを「旧式化粧術」と呼ぶ。そー商会は明治 39 年 7 月 4 日創立、大正元年 9 月に合併しして個々人の「自然美」を、人工的に手を加えて遺憾なくて日活となる。

発揚させる化粧を「新式化粧法」と名づけた。
「新式化粧

７）
『読売新聞』大正 13 年 6 月 29 日付。

法」の研究には、芸術としての化粧を解する高い美意識と８）『女子文壇』大正 2 年 4 月号。

ともに、「本草学や薬物学や、それに化学は勿論、光線学・９）『マキエ』No. 27、ポーラ文化研究所、2007 年 6 月。

色彩美学等種々なる科学的知識を要するもの」と述べる。

10）『女子文壇』では明治 9 年生まれと芙蓉自身が記して芙蓉が考えるところの化粧研究とは、誰もが手軽にできるはずのものではなかったのである。それは芙蓉のように、教養主義の第二高等中学校レベルの教育を受け、豊かな語学力をもち、キリスト教文化（欧米文化）を理解し、『都新聞』記者として活躍しうるくらいに社会問題や文化の動向に対して鋭敏であることが必要だった。少なくとも彼はそいるが、戸籍には明治 5 年とある。
11）『新式化粧法』10 頁、および『女子文壇』8 巻 5 号（明治 45 年 5 月）。
12）宮城県教育委員会編『宮城県教育百年史』第 1 巻明治編、ぎょうせい、1976 年。
13）宍戸朗大『バプテスト波の初期伝道師

東北伝道とバイブル・ウーマンの活動』耕風社、1995 年。

のように確信している。
芙蓉は美容師や理容師、医師といった、いわば技術者と

14）『女子文壇』8 巻 3 号、明治 35 年 3 月。

しての美容家たちと自らとを明確に区別し、しばしば彼ら

15）『東京市養育院月報』第 55 号、明治 38 年 9 月 25 日。

の経済活動や化粧に対する見識について、雑誌や著書のな

16）例えば 94 号（明治 41 年 12 月）「論説

かで名指しで手厳しい批判も行っている25）。そういった行

平和と幸福」など。

17）『女子文壇』大正 2 年 4 月号。
18）「三面記事を読みて」（其一、其二）第 90 号（明治 41 年

為もまた、この信念に基づく。
芙蓉は『新式化粧法』のなかで「化粧道」という言葉を

8 月 25 日）および第 92 号（明治 41 年 10 月 25 日）。

使用し、以後もこの言葉にこだわった。彼にとって化粧と

19）『女子文壇』7 巻 11 号、明治 44 年 9 月。

は、近代日本にふさわしい新しい文化的・人間的豊かさの20）土方正巳『都新聞史』日本図書センター、1991 年。

身体表現様式を作り出すことであり、茶道や華道などと同

21）『女子文壇』7 巻 11 号（明治 44 年 9 月）および前掲『新様に、技術と知性・精神性を兼ね備えた「道」を究めるこ式化粧法』247 頁。

とであった。その意味で藤波芙蓉とは、日本が国家として

22）前掲『都新聞史』。

近代化を成し遂げることに全力を傾けた明治という時代に、

23）『都新聞』明治 40 年 12 月 31 日付。

化粧という側面から日本の近代化に取り組んだ、“啓蒙的24）『新式化粧法』の特徴については『研究業績中間報告集』
第 21 号掲載の拙稿参照のこと。

美容家”だったのである。

25）例えば「皆様方は北原先生も私も同じ化粧家として御（参考文献）

認でしょうが、其内容少くとも北原先生は商売人、化粧１）『あわせ鏡』（実業之日本社、明治 44 年）、『新美装法』

品や脱毛術を売物にして生活して居る人、私は一種の道（『家庭文庫』所収、婦人文庫刊行会、大正 5 年）、『美粧』

楽に研究して居る」（『女子文壇』大正 2 年 1 月号）と述べている。

（東京社、大正 5 年）。
２）
『女子文壇』は明治 38 年 1 月から大正 2 年 8 月まで発行された女性文芸投稿雑誌。芙蓉は「化粧問答」を明治44 年 3 月から大正 2 年 8 月迄連載している。
『女子文壇』（謝辞）
本研究を進めるにあたり、藤波亜由子氏、羽鳥彰子氏のご協力をいただいた。記して謝意を表する。

− 131 −

仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析する
バーチャルサイコレオメトリーとその応用
首都大学東京水 沼

博When a cosmetic base oil was applied, oscillatory friction of 50 Hz appeared. This oscillation was produced by not only
a moving plunger at the friction test but also finger application. It was confirmed that this oscillation gave preferable feeing
to the application. The mechanism of this oscillation was discussed based on a theoretical stick-slip model, and a reasonableagreement was obtained between the experiments and the numerical results. These results suggested that an introduction of
stick-slip condition into a cosmetic base oil might improve its sensory characteristic in the application.

１．緒言

化粧品の使用感とレオロジー特性の関係は、調整された
レオロジー特性の試料を複数のパネラーが使用し、その使用感とレオロジー特性の相関として調べられている。しかし、指先で塗り広げられる化粧品の流動の複雑さにより、

図１

指に働く力の成分の測定

その流動の解析はこれまでほとんど省略され、ブラックボ
ックス化されてきた。このため、化粧品のレオロジー特性と官能特性の因果関係のメカニズムは理解されておらず、この点が課題として残されている。著者は液体の塗布流動特性と官能評価との相関を調べ、仮想現実感を用いてその図２

結果を検証することで、塗布感を評価する新たな方法（バ

仮想呈示装置による測定の検証

1）

ーチャルサイコレオメトリー、Virtual Psycho-Rheometry）

を提案した。本研究ではこの方法をもとに上記課題の解決

線を検証する。Fp, Fn − x 曲線を理論的に検討し、レオロをめざす。バーチャルサイコレオメトリーを利用する研究

ジー特性と官能特性の因果関係のメカニズムを解明する。

は次の手順でその研究を進める。

本研究ではこのようなバーチャルサイコレオメトリーの１．液体を塗布するとき指先に働く力を、図１に示すよう方法を確立するとともに、その応用としてある種の化粧品に塗布面に対して平行と垂直な成分 Fp と Fn に分けて測用油剤を塗布した時に生ずる 50 Hz 程度の微細な摩擦振動定する。

現象に着目し、この振動現象がなぜ生ずるのか、そしてそ２．Fp と塗布距離 x の関係（Fp − x 曲線）を液体のレオロジ
ー特性量と Fn の関数として実験的に定式化する。本研の振動現象が使用感、特にすっきり感に及ぼす影響のメカ
ニズムを明らかにすることを研究目的としている。

究ではレオロジー特性として粘度 η を対象とする。

２．実

３．図２のスライダーを指で動かし、同時に測定する Fnと装置に設定するレオロジー特性量からスライダーに上

２.１

験

油剤

記２で得られる Fp − x 曲線に対応する仮想反力 Fp を与え

本研究で使用した試料は化粧品の原材料として用いられる。このように指に仮想的な塗布感を与え、Fp − x 曲線ている油剤であり、表１のイソノナン酸イソノニル（試料を検証する。

Ｉ）、グリセリン脂肪酸エステル（試料Ｇ）、スクワラン（試４．化粧品の塗り広げを解析し、その解析からFp, Fn − x 曲料Ｓ）、トリオクタノイン（試料Ｏ）、イソステアリン酸ポ
リグリセリル－２（試料Ｐ）、トリイソステアリン（試料Ｔ）の６種類の油剤（日清オイリオグループ）である。表１の

Vi r t ua l psycho -rhe omet r y a nd it sapplication（Sensory study on applicationof cosmetic base oil using virtual reality
and flow analysis）
Hiroshi Mizunuma
Tokyo Metropolitan University

粘度は文献 2）に示されている値である。これら油剤以外に比較のため水も用いた。油剤の表面張力は Wilhelmy プレート法（全自動表面張力計 CBVP-Z, 協和界面科学）により測定した。表１に示すように、どの油剤の表面張力も 23から 30 N/m の範囲にあり、大きな違いはみられなかった。

− 132 −

仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析するバーチャルサイコレオメトリーとその応用

油剤の濡れ性を調べるため、その接触角をポリエチレン平いて測定した。塗布面はアクリル板に貼り付けた人工皮膚

板上に 0 . 5 ml の液滴を滴下し、その液滴輪郭から接触法に（サプラーレ，出光テクノファイン）の面とした。摩擦実より測定した。表１に示すように、試料 I が最も小さい接験時に測定端子がどのように油剤を摺動面に塗布していく

触角となった。

か調べるため、その塗布をハイスピードビデオカメラ（MEMRECAMci，NAC）により撮影した。撮影速度は毎

２. ２

摩擦実験

秒 500 フレームとした。

摩擦係数を測定する装置を図３に示す。指を模擬した半円筒状の測定端子表面と平面状摺動面との間に油剤を挟み、

２. ３

塗布感の仮想呈示装置の試作

測定端子を摺動面に沿って平行にリニアモーターで移動さ緒言で述べたように、油剤塗布時の指にかかる摩擦力をせる。このときに測定端子に働く摩擦力 Fp を測定し、ク仮想的に再現する装置を図４に示すように試作した。指をーロンの摩擦則 Fp=μW から摩擦係数μを測定した。W は置く指置き台は，直線レールの上を自由にスライドする。

摺動面に働く垂直力で、本研究では分銅を載せることによ

指置き台とともにスライドする薄板を電磁石（LY 2 DC 12，

り一定になるよう調整し、W ＝ 3 . 0 ～ 3 . 4 N とした。測定オムロン）で挟むことにより、液体を塗布したときに指に端子が摺動面に及ぼす垂直力 W と水平力 Fp は摺動面の下働く水平方向の抵抗を仮想的に作る。この抵抗は、想定すに取り付けたロードセル（CB 17600 G 11，ミネベア）によりる液体の粘度、レール上の指の位置そして指が台を押す垂測定した。一部の試料で水平力の振動が生ずることを考慮

直力に基づいて計算される。指の位置はレーザ変位センサ

し、摩擦係数は時間平均摩擦係数μm とその標準偏差σμにー（ZX-LD 100，オムロン）により測定され、指が台を押ついて調べた。

す垂直力はロードセル（CB 17600 G 11，ミネベア）により油剤液量は５ml とし、測定端子の速度は 20 mm/s とした。

測定される。

摩擦実験の半円筒状測定端子表面は、加工樹脂そのままのある種の液体を塗布するときに生ずる微細なスティッ場合とバイオスキン（ビューラックス）で覆った場合につク・スリップのような振動を仮想的に発生させるため、指

表１
略称
－
I
G
S
O
P
T

試料名
水
イソノナン酸イソノニル
グリセリン脂肪酸エステル
スクワラン
トリオクタノイン
イソステアリン酸
ポリグリセリル－２
トリイソステアリン

実験試料

性 状
無色透明
低粘性液状油、無色透明
液状油、無色～淡黄色透明
液状油、無色透明
液状油、無色透明用

ライトクリーム、ローション、バスオイル

ほとんど全ての化粧品

高粘性液状油、淡黄色～黄色透明

W/O クリーム、ヘアケア製品

高粘性液状油、淡黄色

口紅、リップグロス

図３

図４

途

塗布感の仮想呈示装置

図５− 133 −

塗布摩擦の測定装置

塗布時の振動を仮想的に呈示する装置

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

置き台に図５のようなピエゾ素子（AE 0203 D 44 H 40 F，

少するものの、その後再び増加する。この時間的変化は

NEC Tokin）を取り付けた。ピエゾ素子に正弦波、三角波、

主に高粘度の油剤で観察される。

矩形波の電圧を印可することにより、ピエゾ素子が伸縮振このように試料Ｉは摩擦の変動現象により大きなσμの動し、その振動を指に伝える。仮想呈示装置の制御はマイ値を示す。試料Ｉは表２に示すように粘度が低く、かつ接

クロコンピュータ（Arduino MEGA）により行われる。

触角が小さい。このような振動現象が生ずる条件を調べる

３.
３.１

結

ため、摩擦測定端子の表面をバイオスキンで覆わない、粗果面の樹脂端子、および表面をなめらかに研磨した樹脂端子

摩擦係数の測定についても摩擦係数の測定を行った。その結果、粗面の樹実験結果の一例を図６に示す。図からわかるように、各

脂測定端子を用いた場合、試料Ｉだけでなく試料Ｓと試料油剤が塗布開始から終了までの間に示す摩擦係数の時間的Ｏも摩擦の変動現象を示し、σμの値が大きくなった。試変化は次の３つのパターンに分類できる。

料Ｓと試料Ｏは表２に示すように比較的粘度が低く、接触①摩擦係数の値が大きく変動し、その変動の大きさを示す

角が小さい。これらの条件が振動をもたらす上で重要と考

標準偏差σμの値が非常に大きくなる。試料Ｉがこれにえられる一方、この変動現象は油剤固有の物性の問題だけ該当する。

でなく、油剤物性、測定端子表面及び塗布面の各条件と関②塗布開始直後の高い摩擦係数の後、塗布とともに一定の連して生ずると考えられる。なお、機械でなく指による塗値まで単調に減少していく。固体壁間に生ずる静止摩擦

布の場合にも図７に示すように同様の摩擦の変動が測定さから動摩擦への変化と似た変化である。

れた。図７は試料Ｉと試料Ｇを指で往復して塗布した場合③上記②と同様に摩擦係数は塗布開始後に一定の値まで減

図６

塗布時の摩擦係数の時間的変化（図３の測定装置）

表２
略称
－
I
G
S
O
P
T

試料名
水
イソノナン酸イソノニル
グリセリン脂肪酸エステル
スクワラン
トリオクタノイン
イソステアリン酸
ポリグリセリル－２
トリイソステアリンの水平力の時間的変化を示しており、試料Ｉの場合には塗図７ 人の指による塗布時の摩擦係数の時間的変化（図３の測定装置を用い、測定端子ではなく人の指で塗布）

試料物性値（20℃）

比重ｓ
10 . 856
0 . 997
0 . 812
0 . 953

粘度 η［mPa･s］
1
6
196
36
30

表面張力［mN/m］
70 . 725 . 429 . 628 . 628 . 6接触角 θ［°］92 . 36 . 1914 . 310 . 47 . 630 . 9876540

29 . 424 . 00 . 90514500

23 . 527 . 0− 134 −

仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析するバーチャルサイコレオメトリーとその応用

布時に微細な振動が重畳して発生しているのに対し、試料

すさ」、「みずみずしさ」、「あぶらっぽさ」、「べたつき」のＧの場合にはそのような振動は観察されない。

５項目とした。皮膚健常者の被験者 12 名が、各油剤ごと

試料Ｉ、試料Ｇ、試料Ｔの３つの試料に対し、摩擦実験にそれらの評価項目を段階評定尺度法によって−２～２の時の測定端子が油剤を塗布する運動をハイスピードビデオ

５段階で評価した。塗布部は前腕内側とし、滴下量は 5 mL

カメラにより撮影した。３つの試料のうち、摩擦の変動をとした。塗り心地を感覚的に捉えやすくするため、被験者示した試料 I の場合にのみ、撮影画像上で端子と塗布面の全員が全項目について水の尺度を 0 として評価した。試験間に振動現象が観察された。この振動現象の周波数は約

結果を図８に示す。「あぶらっぽさ」や「べたつき」など、

55 . 6 Hz であった。一方、摩擦実験で観察された摩擦水平

人が嫌う傾向にある項目では試料 I の値が小さい。これは力の変動周波数は約 50 Hz であった。したがって、摩擦力

他の試料に比べて試料Ｉの塗り心地が良いことを示すものの変動と撮影された振動現象とは同一のものであるといえであり、σμの値と塗布感の良さとの相関を示唆する。

る。

このσμの値と塗布感の良さとの関係を検証するため、摩擦の振動現象としては、スティック・スリップがよく

2 . 3 で述べた塗布感の仮装提示装置を用いて官能試験を行知られている。黒板にチョークを立てて滑らしたときやガった。電磁石の負荷により与える水平方向の抵抗は、試料

ラスに爪を立てて滑らせたときなどに生ずる。機械システ

Ｉの粘度の液体を塗布したときと同じになるように設定しムにおいても生ずることがあり、固体壁間のスティック・た。指に与える振動は周波数 50 Hz の振動をピエゾ振動子

3）スリップ は比較的よく研究されている。ビデオの観察結により与え、正弦波、三角波、矩形波の各振動を与えた。

果も、観察された振動がスティック・スリップの一種であ

皮膚健常者である被験者７名により、各変動波形を段階評ることを示した。しかしながら、本研究で観察された振動定尺度法によって−１～１の３段階で評価した。ただし、現象は油剤を介しての振動現象であり、このような摩擦の

被験者全員が振動なしの尺度を 0 とした。試験の結果は表振動現象はほとんど研究されていない。得られた結果をま３に示すように、摩擦実験の振動波形と同様の 50 Hz の三

とめると、振動の生じやすい条件は、①低粘度、②小さな角波振動を仮想的塗布動作に加えたときに塗布感が良いと

接触角、③粗面、といえる。また、測定端子表面と塗布面いう評価を得た。これらの結果はスティック・スリップ状の接触面外に形成されるくさび状の空間は、その進行方向の振動が好ましい官能特性をもたらすことを示唆する。な

側に油剤が蓄えられ、その油剤は接触面へと供給される。

お、矩形波の場合は共振のような振動を図５の指置き台にこのくさび空間に蓄えられる油剤量は、ビデオ観察では振発生させ、官能特性も悪い結果となってしまった。

動を発生させる試料Ｉの場合に最も少なかった。

４.

考

察

3. 2 塗布感の官能試験と仮想呈示装置による塗布感の検証試験

生ずることを摩擦係数の測定と塗布時のハイスピードビデ

評価する官能特性の項目を、「伸びの軽さ」、「なじみやオ観察から確認した。ビデオ観察から考えるかぎり、このある特定の油剤を塗布する時に約 50 Hz の摩擦の変動が塗布時の振動現象は一般にしばしば観察されるスティッ
ク・スリップであり、静止摩擦と動摩擦のように、塗布抵抗の大きくなるときと小さくなるときの２つの状態が交互に生ずる結果と考えられる。このスティック・スリップが生じやすい条件は塗布面が粗面で、油剤の粘度が低くかつ接触角が小さい場合である。このような条件の下では、油剤の粘度は低く、塗布面を容易におおうことができる。いっぽう、接触角は小さいため、油剤は塗布面の周囲に逃げやすく、塗布面との間に固体壁間の摩擦が生じやすい ｡ このように粘度が低いことと接触角が小さいことは互いに異なる二つの状態を導きやすく、これによりスティック・ス

表３

図８

仮想呈示装置による塗布感の検証試験

１（良い）0（変化なし）ー１（悪い）

塗布感の官能評価結果− 135 −

正弦波
5
6
1

三角波
6
5
1

矩形波
2
5
6

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図９

図 10 指の stick-slip
指の付け根Ａが空間に固定され、塗布面が一定速度 vd で移動

stick-slip の力学モデル

リップが生ずるのではないかと推測される ｡ スティック・の数値積分を難しくするが、Leine ら 4）は f に対する次式

スリップを発生させる油剤は官能試験で好ましい塗布感覚のような連続関数が良い近似を与えることを示している。

を与えた。塗布感の仮想呈示装置にピエゾ振動子による振（7）動を再現できるよう改造し、官能試験を行った結果でも、このスティック・スリップ状の振動は好ましい塗布感を与えた。このようなスティック・スリップ状の振動の機構について次に考察する。

ここで、δ と ε はすべりの摩擦力を定義する定数である。
次に油剤塗布時の振動現象を上記 stick-slip モデルと対比して考える。図 10 の指の付け根Ａは腕とともに一定の

stick-slip を発生させる力学モデルの例を図９に示す。質

塗布速度で右方向に移動するが、ここでは図９の物体と図

量 m の物体が一定速度 vd で移動するベルトの上に乗ってお10 の指の運動が同じになるように、点Ａが空間に固定さり、この物体は固定壁とバネで結合されている。物体にはれ、塗布面が一定速度 vd で移動する場合を考える。指先Ｂ

ベルトからの力 f とバネからの力 kx（k はバネ定数、x はは塗布による摩擦により x だけたわむ。このたわみは点Ａ

バネの伸び）が働き、物体の運動方程式は次式で表される。

で固定された片持ちはり（指）のたわみと考えることができる。したがって、図９のバネの伸縮を図 10 の指のたわ（1）みと考え、図９の物体とベルト間の摩擦は指先で油剤を塗この系はある条件の下で stick-slip を示すことが知られて布するときの摩擦と考える。油剤の粘度が非常に低い場合、いる。物体がベルト上をすべる slip では、ベルトから受け運動方程式（1）において、指のたわみ x に対する弾性力がる力 f はすべり摩擦 ffric に等しく、右辺の摩擦力に比べ大きい。式（1）の両辺を k で除し、k→∞とすれば、x ＝ 0、すなわち塗布面に対する指先Ｂの（2）

相対速度 vr= − vd と一定になり stick-slip は生じない。stickslip は塗布液の粘度が比較的高く、式（1）右辺の摩擦力が、すべり摩擦 ffric は次式で表される。

左辺の指先のたわみによる弾性力と同等かもしくは弾性力（3）を上回る大きさになるときに生ずる現象と考えることがで

ここで、vr はベルトに対する物体の相対速度で、vr ＝ x −・

vd の関係にあり、δ は定数、Fs は物体が動き始めるときの静止摩擦である。一方、物体がベルトとともに移動する

きる。
運動方程式（1）は下記の無次元変数を用いて表すこととする。

stick では、バネの伸びが小さく ffric ＞ kx のときはベルトか（8）ら力 f ＝ kx を受けながらベルトとともに移動する。しかし、バネの伸びが大きくなり ffric ＜ kx となるとベルトからの力式（1）はこれら無次元数を用い

は f ＝ ffric へ切り替わる。したがって、（4）（9）
ここで、ε* と δ* は、

以上のように、f は
（5）

（10）
また、

（6）
と不連続に変化する。このような不連続関数は運動方程式− 136 −

（11）

仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析するバーチャルサイコレオメトリーとその応用

図 11

位相図

図 12

変位 x ＊と速度 dx*/dt* の時間的変化

指の付け根の速度（塗速度布）vd と力学的パラメーター

先に働く油剤の塗布摩擦と指の弾性的なたわみがもたらす

Fs 、m、そして k が与えられれば、式（9）と（10）から指の振動現象といえる。この微小な振動現象は好ましい塗布感運動が計算される。塗布時に振動が観察された例として試を与えるので、油剤の粘度等をこの現象の生ずる条件に調料Ｉを選び、摩擦力 Fs ＝ 0 . 77 N、指先質量 m ＝ 10

−3

Kg、

指の付け根の速度（塗速度布）vd ＝ 0 . 06 m/s とする。また、整することにより、油剤の塗布感を向上させることも可能になると期待できる。

指先に力 Fs を加えたときの変位 x の測定から、指のバネ定
数を k ＝ 600 N/m とした。また、Leine ら 4）が用いた値と3

同じく δ は３、そして ε は 10 とした。このときの式（1）4）

に対する変位 x の周期解を Lein ら の shooting 法により求（引用文献）
１）Mizunuma H, Nishizawa K, Hirose S, Segawa T,:
Virtual Psychorheometry: Concept and Application,

めた。図 11 は得られた周期解の x* と dx*/dt* の関係を示す

Int. Congress on Rheology, AIP 1027 , 1390 - 1392 ( 2008 ).

位相図であり、図 12 は x* と dx*/dt* を t* の関数として示し

２）化粧品原材料品カタログ、日清オイリオグループ株式た。x* は約− 0 . 1 から 0 . 9 の間で変化し、x（＝ x*Fs /k）は
約 1 mm の振幅となる。一方、t* ＝ 21 . 9 となり、振動周期t ＝t*（）は約 20 ms となる。周波数では約 50 Hz であり、会社
３）Feeny B, Guran A, Hinrichs N, Popp K,: A Historical
Review on Dry Friction and Stick-Slip Phenomena,
Appl. Mech. Rev., 51 - 5 , 321 - 341 ( 1998 ).

この周波数は実験で観察された周波数とほぼ等しい。
ここで提案した指先の振動に対する stick-slip モデルは、

４）Leine RI, Campen DHV, Kraker AD, Steen LVD,:

油剤塗布時の振動現象を比較的良く説明することができた。

Stick-Slip Vibrations Induced by Alternate Friction

すなわち、観察された stick-slip は指先を動かすときに指Models, Nonlinear Dynamics 16 , 41 - 54 , 1998 .

− 137 −

健康成人女性の化粧行動における生理心理学的研究
─ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響─
京都府立医科大学大学院医学研究科免疫学

渡 邉

映 理

The present cross-over randomized control study aims to obtain basic data concerning changes in thepsychophysiological parameters of women due to their facial cosmetic behaviors. Sixty female university students (averageage 21.22 ± 1.1 // range 20-24) without health concerns, who exhibited similar live styles and reported to use facial makeup
every day, were recruited for the trial. After their informed consent to the procedures, all participants made up their faces
using their own cosmetic tools for 30 min (makeup time) or imitated the use of makeup with placebo items for 30 min(control time). All study participants filled out mood questionnaires before and after both “makeup time” and “control
time”. Simultaneously, saliva samples were collected and subsequently analyzed via ELISA. The parameters of “makeuptime” were compared with those of “control time” using the paired t-test. Salivary cortisol levels measured after “makeuptime” were significantly higher than after “control time” (t=-1.86, p=0.068). Scores of “depression” (p<0.001), “angerhostility” (p=0.002) “fatigue” (p=0.002) and “confusion-bewilderment” (p<0.001) as evaluated from the questionnaires
were significantly lower after “makeup time” than after placebo activity. In contrast, the score of “vigor-activity” (p<0.001)
was significantly higher after the use of real makeup than after “control time”. The presented data suggest a pronounced
psychophysiological influence of facial cosmetic behaviors on young women in their twenties.

１．緒

身に大きな影響を与えているのではないかと推測される。

言

化粧による心理的影響を調べた報告はいくつかあるが 5 , 6）、

古代ギリシャでは既に化粧行動がなされており、化粧品

化粧行動による基本的な生理学的影響を調べた報告は殆ど

は、皮膚や目や髪を美しく施すものであった。しかし、現なく、サンプルサイズも十分ではない。また、リハビリ目的

代のように、外見を整えることが主な目的ではなかった。

や、高齢者の生きがいに関する研究は見受けられるが 7 , 8）、

この古代文明において、化粧は、第一に人々を邪悪な霊か

若年層の健康成人女性を対象にした実験的な研究は見あたら守ることが目的であり、第二に感染症などの眼病や、皮らなかった。

膚病から身体を守るという医学的な目的のために施された。

そこで今回、本研究の実施を考えた。我々は、今まで行そして第三の目的として、若さ、美しさ、社会的な権力ってきたリラクセーション研究の結果と、心理指標で測定といった、外見的な印象を強めるために使われた 1）。また、された先行研究から、メイクアップは女性の心理状態に多日本でも古代より、歯を守り飾るためのお歯黒、白粉によ大な影響を与えており、それによって生理学的機能、さら2）に健康状態にも反映するのではないかと考えた。特に、メる化粧が行われてきた 。
現代では、基礎化粧品を除く顔のメイクアップ製品に限

イクアップ行動は「女性の美」と直接関連する行為なので、っても、様々な化粧品会社から多種多様な形状のファンデ

ストレスホルモン系や女性ホルモン系に影響しているのでーション･アイライナー ･アイシャドウ･アイブロウ・チーク･はないかと予測される。

3）

リップカラー ･リップグロスなどが売り出され 、成人女性

国内では、2007 年の北川ら 9）が女子学生 30 名を対象に、メーキャップをしない（コントロール）、口紅着用、口紅で化粧行動をしない者を見つけるほうが難しいほどだ。
化粧は主に「自分を良く見せるため」「身だしなみ」を着用・称賛の 3 つの条件で介入を行い、メーキャップが心目的に行われている。健康な者が自分で化粧をする際は、身に与える影響について心電図、脳波、自己記入式質問紙

特に心身の健康維持を目的にして行っているわけではなで検討した。コントロールと比較して、口紅着用、口紅着

4）

いと考えられる。しかし、例えばQuality of lifeの向上など 、用・称賛により、「緊張−不安」
・「抑うつ−落ち込み」
・「疲

過去に行われた研究から、化粧行動は、化粧をした者の心労」・「混乱」の有意な減少、「活気」が上昇し、「怒り−敵意」が有意に減少した。また、「人に会いたい」・「表情が明るくなった」
・「晴れ晴れする」の感情が上昇し、口紅着用・称賛によって「安心する」が上昇したが、心拍数、高周波

Psychophysiological Effects of Cosmetic
Behavior in Healthy Women
Eri Watanabe
Depa rt ment of I mmunolog y, Kyoto
Prefectural University of Medicine

成分（HF）、低周波成分 /HF 比、脳波についてなどの生理学的指標に関しては、口紅着用、口紅着用・称賛後の有意な変化はなかった。2008 年の堤谷らの報告 10）では、特別養護老人ホームの女性 23 名のうち 12 名にネイルケア介入− 138 −

健康成人女性の化粧行動における生理心理学的研究─ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響─を行なった結果、ネイルケア介入群では QOL と免疫機能している者はいなかった。

が向上、ストレス・不安度が低下した一方、対照群ではど対象者には予め、京都府立医科大学医学倫理委員会のガの評価項目にも変化はみられなかった。作山らは 2007 年

イドラインに沿って本研究に対するインフォームド・コンに高齢者において、化粧が身体や心理に与える影響についセントを行い、同意が得られた者のみ、実験に参加した。

て、高齢者施設利用者を対象として検討し、NK 細胞活性

実験当日は、対象者は、食事による心理、コルチゾール濃は 6 例が上昇した 11）。同じく 2007 年に行われた豊増らの報度への影響を避けるため、試験開始 90 分前から試験終了

12）

も 50 歳以上 65 歳以下の中高年期の女性 23 名を対象にまでは水以外の飲食を避けるように指示した。また、試験

し、メイクアップ後には、POMS の「緊張－不安」「怒り前に、化粧をしている者はこちらで用意したクレンジング－敵意」が減少し、「活気」が増加した、という結果を得剤で落とすように指示した。

告ている。全体的に国内のメイクアップ行動に関する報告は、リハビリを目的にしたメイクの研究や、老年層の生きがい・

２. １. １

メイクアップ行動

QOL に関する研究が多く、心理指標による評価が中心で、対象者はいすに座り、各自が普段使っている化粧品を持

ストレス関連ホルモンや性ホルモンの変化について測定し参して、こちらで設置した三面鏡で自分の顔を見ながら、た研究は見当たらなかった。

30 分間、自由に化粧行動を行った（①メイクアップ行動）。

海 外 で は、clinical trial ま た は randomized controlled

普段の化粧に時間がかからない対象者については、30 分

trial の研究デザインでの実験的研究では、アトピー、皮膚間を全部使って、色々な化粧を試してもらうように指示しがんなど特定の疾患に対する研究が多く、また、添加物のた。その後、10 分間安静にして鏡を見ながら自分の顔を影響やクリーム、日焼け止めの効果、オーラルケア、香り

良く眺めてもらうように指示し、終了後、チューブに唾液

など化粧品の成分を調べた報告が多かった。また、香りやを採取し、自記式質問票への記入を行った（表１）。

リラクセーションについてのストレスホルモン系への生理
心理学的研究は多く見られたが、化粧行動自体についての

２. １. ２

コントロール行動

生理心理学的研究、特にストレスホルモン系、性ホルモン

次に、対象者は 1 回目と全く同じ条件下で 30 分間、化粧品を手に持ち、化粧の動作のまねのみ（実際には化粧品を系への影響を調べた研究は殆どなかった。
本研究では、健康成人女性を対象にした顔へのメイクア

顔に塗らない）を行ってもらった（②コントロール行動）。

ップ行動による生理学的（ストレス指標としての唾液中コ

この条件も、与えられた時間を全部使って、化粧のまねを

ルチゾール、女性ホルモンの一種である唾液中エストロジ

するように指示した。メイクアップ行動と同じ内容の質問

ェン）・心理学的指標の変化について、無作為化群別試験

票に記入を行った後、同様に、10 分間安静にしながら鏡により対象者の条件を統制した上で、一定のサンプルサイ
ズで基礎的なデータを得ることを目的とした。もし、一般的な健康成人女性で、メイクアップ行動により、短時間でのストレスホルモン系、性ホルモン系に変化が得られ、心理学的指標との関連が見られれば、メイクアップ行動が女性の生理学的状態や健康に何らかの影響を及ぼしていることが示唆され、メイクアップ行動が健康成人女性にとって、単なる趣味的な行動や身だしなみ以上の、心身への健康増
進的な意味も持つことが推測でき、様々な研究に応用できると考えられる。

２．実
２.１

験

試験デザイン、対象者と試験スケジュール

本研究は、ランダム化クロスオーバーデザインで実施し、実験室内で対象者にメイクアップ行動を実施させ、生理心
理学的な指標を測定した。まず、生活習慣・年齢が比較的似ており、健康であり、普段、日常生活で化粧を行なっている 20 歳以上 25 歳未満の女子大学生・大学院生を 60 名募集した（平均 21 . 22 ± 1 . 1 歳、最小 20、最大 24 歳）。コルチ
ゾール及びエストラジオールに影響するような薬剤を服用− 139 −

表１

試験スケジュール

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

で自分の顔を眺めてもらった。
なお、「①メイクアップ行動」

いて疲労度を評価した。

「②コントロール行動」の動作の順序は対象者によってランダムに変更し、①、②の順序で試験を行う者が 30 名、②、２. ２. ６

VAS（100 mm visual analog scale）①の順序で試験を行う者が 30 名になるようにした。

簡易心理質問紙作成に使用した。簡易心理質問票の内容

本臨床試験で 1 人の対象者を測定するのは 1 日だけであは、①現在の気分について：快適さを感じる、やる気・元り、試験は生理学的指標が比較的安定する午後２：00 に開気が出る、目覚める・集中できる、くつろぐ・ほっとす

始し、4 時間半程度で終了した。開始時間・内容を全く同る、の 4 項目、②現在の自分の状態について：肩や目がこ

一にし、1 日 5 名ずつ、12 日間、臨床試験を行った。実験っている、精神的に疲れた、リラックス感がある、はり室内の環境は加湿器等を用いて、気温 20℃、湿度 50％をつめた・緊張した、不安な・うつ、いらいらした、だる

維持するようにした。

い、無気力、混乱・うろたえた、元気・活気に満ちた、ゆったり、のんびり、うっとりとした、の 11 項目［6］について、

２. ２

心理質問票

100 mmVAS 法を用いて、その時点での感情の程度を調べ

まず、対象者の普段の状態を知る目的で、日常的な心理

た。

状態や生活習慣に関する質問紙、こちらで作成した日常の化粧行動に関するアンケートを 15 分〜 20 分で実施した。

２. ３

この質問票実施には実験室に慣れてもらう意味も含んでいコルチゾール、エストラジオール解析

唾液はこちらの指示で 90 秒間測定し、測定時間の間、た。心理質問紙終了後、10 分安静にしてもらい、その場

対象者 5 名が一斉にチューブに唾液を入れ続けた（passive

での気分・感情・不安・リラックス度などを測定した。使drawing 法）。唾液は採取後回収され、すぐ－ 20℃で凍用した質問票は以下の通りである。

結保存された。サンプルは 37℃で解凍後、3000 rpm、15分で遠心分離を行い、ムチン、不純物を取り除いた後、

２. ２. １

多面的感情状態尺度（MMS）

13）

Salivary EIA Kit を用いて ELISA 法で唾液中コルチゾー

抑うつ・不安、敵意、倦怠、活動的快、非活動的快、親和、

ル解析及びエストラジオール解析を行った。

集中、驚愕の８つの因子を測定する質問票であり、本試験

副腎皮質ホルモンの１つであるコルチゾールは、炭水化

では一時的な気分・感情を評価した。対象者は、40 の質

物、脂肪、およびタンパク代謝を制御し、生体にとって必問項目に、全く感じていない、あまり感じていない、少し須のホルモンであるが、精神的ストレスを感じると放出さ感じている、はっきり感じている、の 4 点尺度で答えた。

れることが知られている。ストレスを感じると数分で上昇し、数分～数時間で元のレベルまで戻るという反応を示す

２. ２. ２

Profile Of Mood States（POMS）14）という報告がある。遊離コルチゾールは血液から数秒～数5 つの否定的な感情指標、「緊張－不安（T-A）
」、「抑う分で唾液、尿に移行し、血中の濃度と 9 割以上相関するこ

つ（D）
」
、
「怒り－敵意（A-H）
」、「疲労（F）」、「混乱（C）」とが知られている。最近では血液採集よりも対象者への苦と 1 つの肯定的感情「活気（V）」の 6 因子で構成される。

痛が少なく、何度でも採集可能な唾液中コルチゾール測定

対象者は、65 の質問項目にまったくない、すこしある、がストレス研究に使われることが多い。コルチゾールの濃

まあまあある、かなりある、非常に多くある、の 5 点尺度度をベースラインと比較することによって、精神的にどので答えた。

くらいストレスを感じているか測定することが可能とされている。

２. ２. ３

State-Trate Anxiety Inventory（STAI）

15）

エストラジオールは女性ホルモンであるエストロゲンの20 項目、4 点尺度で本試験ではその場での不安「状態不中でも生理活性が高い。ストレス・性ホルモン系指標に影響を与える、食事時間や体の動きは、臨床試験の際に制限安」を測定した。

を行った。
２. ２. ４ Smith Relaxation States Inventory（SRSI）

16）

30 項目、4 点尺度でリラックス度を測定する質問票で、

２. ４

統計学的検定点数が多いほどリラックスしていることを表す。3 項目の唾液中コルチゾール、エストラジオールの値、心理質問

ストレス得点と 25 項目のリラックス得点を測定し、それ票の得点を、化粧条件、コントロール条件（化粧の動作のぞれ合計した。

み）の 2 条件において、対応のある t 検定で比較した。また、時間経過については反復測定の分散分析で検定を行

２. ２. ５疲労度チェックリスト

17）った。統計学的検定は統計解析用ソフト PASW Statistics

精神的疲労 10 項目、肉体的疲労 10 項目、計 20 項目を用（Ver 17 . 0 for Windows）を用いて行った。

− 140 −

健康成人女性の化粧行動における生理心理学的研究─ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響─

３．結果

３.１ メイクアップ行動後の唾液中コルチゾール値、エストラジオール値
唾液中コルチゾールは、試験開始前のベースライン、メ
イクアップ行動・コントロール行動の直後、メイクアップ
行動・コントロール行動の 10 分後、コントロール行動後の直後、コントロール行動の 10 分後の 5 回、唾液を採取
し、解析を行なった。ベースラインとの比較、及びメイク
アップ行動とコントロール行動の直後、メイクアップ行
動・コントロール行動の 10 分安静後の 60 名の値の比較を対応のある t 検定で行った。その結果、メイクアップ行動とコントロール行動の直後のコルチゾール値はメイクア
ップ行動時のほうが有意に高い傾向が見られた（t= − 1 . 86，
p= 0 . 068、図１）。

図１

唾液中エストラジオールは、試験開始前のベースライン、

メイクアップ行動後の唾液中コルチゾール値

メイクアップ行動・コントロール行動の 10 分後の 3 回について唾液解析を行った。ベースラインとの比較、メイクア
ップ行動・コントロール行動の 10 分安静後の 60 名の値の比較を対応のある t 検定で行ったが、有意差は見られなかった（図２）。

３. ２

メイクアップ行動後の心理学的変化

メイクアップ行動後、コントロール行動後の心理尺度を対応のある t 検定で比較した。
MMS 得点は、コントロール行動後よりメイクアップ行
動後の方が、抑うつ・不安（p< 0 . 001）
、敵意（p= 0 . 009）、
倦怠（p= 0 . 001）といった感情得点が有意に低くなり、活動的快（p< 0 . 001）
、親和（p< 0 . 001）という感情得点が有意に高くなった（図３- １）。
POMS 得点も同様に、コントロール行動後よりメイクア
ップ行動後の方が、抑うつ（p< 0 . 001）
、怒り−敵意（p ＝0 . 002）、疲労（p= 0 . 001）
、混乱（p< 0 . 001）といった感情

図２

得点が有意に低くなり、活気（p< 0 . 001）という感情得点

メイクアップ行動後の唾液中エストラジオール値が有意に高くなった（図３- ２）。また、STAI もメイクア
ップ行動後ではコントロールよりも有意に得点が低くなり、不安感情（p= 0 . 007）が低いことが分かった（図３- ３）。

（p< 0 . 001）
「やる気、元気が出る」（p< 0 . 001）
「目覚める、SRSI では、メイクアップ行動後ではコントロール行動

集中する」（p< 0 . 001）
「元気、活気に満ちた」（p< 0 . 001）

後と比較して、リラックス度を表す basic-R-scales が有意「うっとりとした」（p< 0 . 001）という項目で特に有意に得に高く（p= 0 . 015）
、ストレス度を表す stress scales が有点が高かった。

意に低かった（p= 0 . 016）
（図３- ４）。疲労度は、肉体疲労、

４．考

精神疲労ともに、メイクアップ行動後のほうがコントロー
ル行動後よりも得点が低かった（p= 0 . 030，p= 0 . 048）
（図
３- ５）
。

察

60 名の健康な女性で臨床試験を行った結果、コントロール行動後と比較して、メイクアップ行動後に、唾液中コ

また、100 mmVAS でコントロール行動後とメイクア

ルチゾール値が高くなる傾向が見られた。コルチゾール値

ップ行動後で様々な主観的な感情を比較してみると（図は、メイクアップの後、自分の顔を眺めながら安静にする

３- ６）、メイクアップ行動後では特に「快適さを感じる」と、平均値がより高くなる傾向が見られたが、有意差はな− 141 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

図３- ３

図３- １

メイクアップ行動後の MMS 得点

図３- ２

メイクアップ行動後の POMS 得点

メイクアップ行動後の STAI 得点

図３- ４− 142 −

メイクアップ行動後の SRSI 得点

健康成人女性の化粧行動における生理心理学的研究─ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響─

かった。また、唾液中エストラジオール値は、メイクアッ機会が多かったが 18，19）、メイクアップ後の心理状態はリプ行動後と、コントロール行動後で、有意差は見られなか

ラクセーションの際に得られる心理状態とは異なるようった。

で、メイクアップ行動によりリラックスや疲労の項目も改

心理状態は、メイクアップ行動後では、コントロール行

善するが、それほど顕著な変化は見られなかった。特に動後と比較すると改善傾向が見られたが、特に差が見られ

100 mmVAS の結果にそのことが示され、「快適さを感じたのは、抑うつ、不安、疲労、倦怠感の減少や、活気、親る」、「やる気・元気が出る」、「目覚める・集中できる」「元気・、和といった気分の増加であった。

活気に満ちた」、「うっとりとした」、といった項目の得点

我々は、今までリラクセーションに関する研究を行うが顕著に上昇し、メイクアップによって、感情が鼓舞するような前向きの状態になることが示唆された。一方、「く
つろぐ・ほっとする」、「リラックス感がある」、「ゆったり・のんびり」、といった項目には有意差は見られなかった。
唾液中コルチゾールの結果もそれを裏付けている。リラックス状態になるときは通常、唾液中コルチゾールの値が低下する現象が見られるが、本研究ではいすに座って安静にしているにもかかわらず、メイクアップ時にコルチゾー
ル値が上昇する傾向が見られ、リラックス状態とは逆になった。コントロール行動もメイクアップのときと全く同じ
ように手の動作を行っているので、このコルチゾール値の上昇傾向は運動効果ではなく、何か心理的な要因によるものではないかと考えられる。メイクアップによって、感情が鼓舞する状態、興奮状態になるのではないかということが推測される。
一方、エストラジオール値は参加者 60 名の結果を一斉に検定したところ有意差が見られなかったが、これは特に月経周期が結果に大きく影響していることが考えられる。
今後は、これらの個人的な要因を含めた、生理心理学的因子の統計解析を行うことを予定している。

図３- ５

メイクアップ行動後の STAI 得点

図３- ６

メイクアップ行動後の Visual Analog Scale− 143 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

５．総

文集：看護総合，291 - 293，2007 .

括７）荒矢史絵，岡本桃子，玉置望，中軽米恵，藤田ナツキ，

今までのメイクアップに関連する研究より、他のリラク

畑瀬智恵美，工藤慶太，八幡剛浩．老人保健施設入所者

セーション技法等とメイクアップ行動を比較して確実に異にお８）稲田範子，川村真理，斎藤奈月，坂井春香，舞なるのは、
メイクアップ行動により女性の「やる気」「自信」

台のぞみ，森本麻衣，畑瀬智恵美，工藤慶太，寺山和幸，が引き出されるという点であるが、本研究により、メイク

八幡剛浩．介護老人保健施設入所者における化粧の効果

アップ行動を行うと、リラックス状態とは異なり、感情が精神的効果と免疫力への影響．日本看護学会論文集：
老年看護，117 - 119，2008 .

前向きになり、興奮状態になることが示唆された。
統計解析を進め、さらにこれらの感情と生理学的指標の９）北川かほる，人見裕江，井上仁，石原千絵子，花木啓

関連を調べると、より科学的根拠に裏打ちされたメイクア

一．メーキャップによる生理・心理的反応．米子医学雑ップの効果が発見されるかもしれない。メイクアップ行動

誌，58，121 - 128，2007 .

は殆どの女性が毎日行なっていると考えられるので、これ

10）堤谷めぐみ，小川奈美子，若林紋，加瀬裕子，川名はらの行動に健康増進的価値が付与されていることが分かれ

つ子，辻内琢也，町田和彦．化粧やネイルケアが高齢者

ば、コスメトロジーに及ぼす影響は大きいと考えられる。

のライフスタイルや QOL と免疫能の向上に及ぼす影響．

メイクアップ行動に付与した健康増進的価値を調査した

コスメトロジー研究報告，16，76 - 86，2008 .

研究はあまり多くないが、メイクアップ行動は多くの女性

11）作山美智子，吉田寿美子，荒川冴子，中幡美絵，石津が行っている日常的な行為なので、健康に関する効果が発憲一郎，上埜高志，安保秀勇．化粧療法の健康増進に与見された場合は、多くの者が少しの工夫で健康増進的行動

える影響に関する研究．総合ケア，17，82 - 85，2007 .
12）豊増功次，原田悟史．中高年期女性の精神面に及ぼすを実施しやすいだろうと予測される。
もしメイクアップが女性の心理・身体的健康と関係してリラクセーションプログラムを用いた「ハート美人養成いるという科学的証拠が見つかれば、メイクアップが持つ講座」の効果．久留米大学健康・スポーツ科学センター

価値が今まで以上に大きく広がるのではないかと示唆され研究紀要，15，27 - 33，2007 .
13）寺崎正治，岸本陽一，古賀愛人．多面的感情尺度の作る。

成．心理学研究，62，350 － 356，1992 .
（文献）14）横山和仁，荒記俊一，川上憲人，他．POMS（感情プ１）Murube J.: Ocular cosmetics in ancient times. The

ロフイール検査）日本語版の作成と信頼性および妥当性の検討．日本公衆衛生雑誌，37，913 - 918，1990 .

ocular surface, 11 , 2 - 7 , 2013 .
２）杉 山 茂． お 歯 黒 の 歴 史． 薬 史 学 雑 誌，42，28 - 33，

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2007 .
３）本郷嘉人．
【メイクアップ化粧品の研究開発の進歩の16）Smith Jonathan C.: Advances in ABC: Relaxation

歴史と将来展望】メイクアップ製品の研究開発の進歩とApplication and Inventories. UK, Springer Publishing

最新動向

Company, 2001 .

向ファンデーションの研究開発の進歩と最新動

紫外線防御・保湿・心理的有用性．FRAGRANCE

17）下光輝一．職業性ストレス簡易調査票及び労働者疲労
蓄積度自己診断チェックリストの職種に応じた活用法に

JOURNAL, 57 - 63 , 2009 .
４）Beresniak A., De Linares Y., Krueger G. G., TalaricoS., Tsutani K., Duru G., Berger G.: Validation of a

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New International Quality-of-Life Instrument Specific18）Watanabe E., Fukuda S., Hara H., Maeda Y., Ohirato Cosmetics and Physical Appearance: BeautyQoL

H., Shirakawa T.: Differences in relaxation by means

Questionnaire. Archives of dermatology, 148 , 1275 -of guided imagery in a healthy community sample.

1282 , 2012 .

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66 , 2006 .
19）渡邉映理，木村真理，今西二郎．5 種類の精油による芳香浴がコンピュータ作業に及ぼす効果．アロマテラピ

2010 .
６）有澤久子，竹崎真希子，藤岡由美，川村真理子，入院

ー学雑誌，10，33 - 45，2010 .

中の化粧行動に対する女性患者の意識．日本看護学会論− 144 −

●
第 23 回表彰・贈呈式記念講演
●

小笠原

泰

第23回表彰・贈呈式

記念講演（日本薬学会長井記念ホール・平成24年11月30日㈮）グローバル化の中の日本的強み

─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ ─
明治大学国際日本学部

小笠原

教授

泰

おがさわら・やすし
東京大学文学部卒業後、米国シカゴ大学社会科学大学院国際政治経済学修士、同大学院経営学修士を修了、マッキンゼー＆カンパ
ニーを経て、米国カーギル社ミネアポリス本社に入社、米国および同社オランダ、イギリス法人に勤務後、株式会社NTTデータ経営研究所に入社、同社パートナーを経て、2009年4月より現職。
・主な著書：『日本型イノベーションのすすめ』『なんとなく、日本人』『2050 老人大国の現実』等々
・その他：NHK「白熱教室ジャパン」などのテレビ出演。

ただいまご紹介にあずかりました小笠原です。よろしく

１．そもそもイノベーションとは

お願いします。
当初予定していた演題は「神話から現実」です。このま

まずイノベーションの話です。これも釈迦に説法ですが、までもよかったのですが、「モノ」と「こと」という概念「ユニーク」「クリエーティブ」「イノベーティブ」の違いでお話ししたほうが分かりやすいのではないかと思い変更

はなんでしょうか。概念的に一番大きい集合は「ユニーク」

しました。後で詳しくご説明しますが、認識論的に、「モノ」

です。要するに、何か他と違っているということを示してと「こと」は非常に異なる概念なので、そのあたりのとこいるだけです。コトラーの古典的なマーケティングの理論

ろも含めてお話しさせていただければと思います。

で言えば、紫色の歯磨き粉のようなものです。紫色という

今日は、このスライドに示したアジェンダで進めようとだけではUP（Unique Proposition）なだけであり、アクア

思っています。まずは、イノベーションとは何かという話

フレッシュのように三層構造で、虫歯予防で息に良いといです。イノベーションという言葉はよく見聞きしますが、うようなUSP（Unique Selling Proposition）とは、異なり言葉の意味がきちんと定義されないままに使われることがます。このUSPは、クリエーティブに近いものがあります。

多々あるので、改めて考えてみたいと思います。それから

それでは、「クリエーティブ」とは、どのように定義で欧米的思想とその限界と、日本の組織と人の特性。続いて、きるのでしょうか。まず、ユニークであること、それに加今、日本が直面している環境変化についての話をしようとえて、価値評価が必要です。しかし、その価値が金銭的か思います。

どうかは問われないし、かつ、みんながその価値を認める

グローバル化などの環境変化への適応を進歩ととらえる必要があるわけでもありません。ごく一部の人でも価値をべきか、進化ととらえるべきかは大きな問題です。後でも認めればクリエーティブということになります。

ご説明しますが、日本語は非常にあいまいな言葉で、抽象「イノベーティブ」になると、クリエーティブに加えて、度はあまり高くありません。特に大和言葉といわれるもと

基本的に社会の大多数の人が認める価値が必要となります。

もとの日本語は、極めて抽象度の低い言葉なので、進歩と大多数が価値を認める結果、既存のパラダイムを覆すのが進化についても厳密な使い分けがなされていません。少しイノベーティブなのです。スマホの登場により、ガラケー

余談になりますが、概念的に相反するにもかかわらず、ほがなくなり、かつノートPCもだんだんなくなっていきま

とんど区別なく使われている日本語は、非常に多くあります。若い方はお分かりかもしれませんが、スマホは子どもす。たとえば安全と安心は、全く相反する概念なので欧米たちにとっては、最早電話ではありません。われわれは電的な感覚では絶対に併記しませんが、日本人は政治家から話と思っていますが、ガラケーとスマホは全く違うものでお役所、新聞までが、「安心・安全」と併記しても気持ちす。そういう意味で言うと、スマホがイノベーティブであ悪くないようです。同様に、皆さんは理系の方なので、そることは間違いありません。これまでの価値観をひっくりうではないと思うのですが、日本人の多くは、進歩と進化返すわけですから。ご存じのように、スマホは技術的にはを全く混同して使います。

それほど高度なものではなく、要は非常にうまくパッケー

最後に、この大きな環境変化のなかで、国を前提にする

ジングしているだけですが、イノベーションは、発明とはことなく、あくまで企業や個人にとってのコア・アイデン異なり、新たな組み合わせによってもたらされることもあ

ティティを考えるとはどういうことかというお話をさせてります。イノベーションとは、難しい言い方をすれば、よいただこうと思っています。

り効率的な何らかのものが旧来のものを代替えしてしまうことです。それは社会通念かもしれませんし、パラダイム− 147 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

ことになります。未来は開いていて、無限に拡大していくという言い方のほうがしっくりくるかもしれません。
そう考えると、国のレベルでイノベーションを起こすこという考え方です。日本人には、この考えは、あまりピンとはとても大変です。企業であればできると思います。アとこないかもしれませんが、この「近代化」思想は果たし

ップルがそのよい例で、アップルによるスマホというイノて今後も通用するのかという問題が、現在、欧米では結構

ベーションによりHPは衰退していくのだろうし、ゲーム深刻に議論されています。

メーカーもハードメーカーとしては、衰退していくかもしというのも、欧米における近代化の前提は、個人の超越れません。ところが国の観点で言えば、新しいパラダイム的主体性ですので、近代化への疑いは、個人の超越的主体の導入による経済成長が見いだせなければイノベーション

性への懐疑につながるからです。この話をしはじめるとすの意味がない、つまり、新しいより効率的な産業の経済規

ごく長くなってしまうのですが、自我（個の主体性）とい模のほうが、代替えされる旧来の産業規模よりも大きく、う概念は、近代以降に欧米で生じた概念で、その形成過程

そのことによる正の経済効果が、代替えされた産業の雇用は、簡単に言うと、中世には、個人の内を支配する存在で者の減少や賃金の減少による負の経済効果を上回ることがあった神を最終的に個人が代替する過程ですから、個の主できなければ、国にとってのイノベーションであるという体性というのは非常に超越的です。日本人は、難しい言葉

わけにはいきません。このようなことが起こることは、非でいうと、個別化されない私的間主観性が根源的自発性を常に期待し難く、かつ、そもそも、不可逆のグローバル化

もつ、つまり個の主体性がそれほど強くないので、個人のが進行する中で、イノベーションを国という境界に閉じて主体性が脅かされることへの恐怖感を理解し難いかもしれ

議論すること自体に意味がありません。その割に政治家はませんが、欧米では、1000年以上の歴史をかけて、フラン

簡単に「日本のイノベーション」と言って、「日の丸、日ス革命を通して獲得してきたものですから、それだけで今の丸」と言っていますが、国レベルのイノベーションを、日の演題になってしまうぐらいの重いテーマなのです。

そんなに簡単に掲げていいのかという気がします。明らか

近代化の前提は、個人の主体性と主体の超越性と、もうに無責任であると思います。政治家の仕事は、シンボル操

一つは、意図によるコントロールです。個という超越的な作（国民の受け狙い）と権益の調整（利権の分配）であると主体が客体をコントロールする、言いかえれば、対象を設

言えば、無責任なのは、驚くにはあたらないのですが。

計の中に閉じ込めるという観点が非常に強いということで企業ごとのイノベーションは当然ありえますが、アップす。設計されたものには再現性（法則性）が認められ、再ルのイノベーションにより代替えされていく産業全体の経

現性がなければ科学は進歩しないという意味では、理系の済規模よりも、彼らが作り出した産業の経済規模のほうが考え方は基本的に設計志向なので、この点は容易に理解し本当に大きいということを検証しない限り、アップルのイていただけると思います。

ノベーションがGDPという観点で国家レベルのイノベー

さらに認識しておくべきことは、近代化の確信です。ひ

ションに寄与するかどうかは、問えないわけです。そうい

つとめは、近代というのは未来に開いていて、近代化が進うことで、国家と企業のイノベーションは、分けて考える

めば必ず予見性は向上し、予見性の高まりに伴いリスクが必要があります。

減る、という確信です。もう一つは、「富」「自由」「正義」
は無限である、という確信です。近代化を一番明確に表す

２．欧米的思想の限界のは、トルーマン以来使ってきたディベロップメントとい次は、少しややこしい話になりますが、欧米の思想につう言葉で、われわれにも馴染み深い言葉ですね。アンダーいてです。小泉さんのころから「市場原理」主義か「市場」

ディベロップメントとも言いますが、近代化の要素を全部原理主義か、つまり、原理主義ととらえるか、市場原理と凝縮したディベロップメントという言葉を用いたトルーマ

とらえるかという議論があるわけですが、新古典派の考え

ン・ドクトリンは、すごいのかもしれません。これ以前に方は「市場」という原理主義であって、「市場原理」主義

は、われわれはディベロップメントやアンダーディベロッ

ではありません。少し補足をすると、原理主義というのは、プメントという言葉は使いませんでしたから。欧米では、本来の原理に徹底的に忠実であれという姿勢、ファンダメ

これらは非常に重要な合意事項です。

ンタリズムです。イスラム原理主義を想像していただくと

ところが、先ほども申しあげたように、ポストモダンとわかりやすいかもしれません。そこで「市場」原理主義の言われて久しいですが、こうした欧米的思考の前提や確信

考え方だと、市場は万能という話になるわけですが、これが、欧米において、揺らぎ始めているということです。
「市

が欧米的（特に、
アングロサクソン）思想の大きな前提です。

場」原理主義から「市場原理」主義へということで、今後欧米（特に、アングロサクソン）の思想の根幹をなす大も市場を無視することは多分できませんが、ただ、「市場」

前提があります。それが、「近代化」です。この考え方に原理主義では恐らくないのです。それが、リーマンショッ

よれば、近代化を進めるほどに「予見性」は高まるというクから学んだことだと思います。そして、「無限」と「予− 148 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」見性」の高まりは最早保証されません。無限や予見性の高です。では、日本の組織はどちらでしょうか。

まりという確信は、個という超越的主体による「客体」の具体例として、IBMとトヨタの比較をしてみます。IBM

コントロールという「モノ」的思考の産物ですが、これがの今のCEOはロメッティですが、ガースナーの後を取っ

本当にどこまでできるのかという問題です。皆さんは理系

た前CEOのパルミサーノの時代に作られた、GIE（Globally

なので自己言及性については多分お分かりですよね。自己

Integrated Enterprise）というIBMのコンセプトがありま言及してしまう世界では、客観的な観察はほとんど不可能

す。これは簡単に言うと、ベストプラクティスの発想です。

であり、客観者という存在はあり得ません。欧米の基本的世界に展開するIBMのオペレーションの中で、一番良いもな考え方では、主体は超越的なので、ある種、神のポジシのを集めて機能的にモデリングしようということです。完ョンに近いのですが、自己言及の世界では、そうした近代

ぺきな設計思想です。欧米人は設計思想が強いとはいえ、主義の万能性は認められないということです。それを社会

ここまで明確に言ってのけるのは、なかなか、大したもの学的に言うと、再帰性という表現をします。物理学では戦かもしれません。

前から既に言われていることなので、別に目新しいことで実は、IBMのなかでも日本IBMはずっと特別な存在でしは恐らくないのでしょうけれども、ただ、これが社会の中た。北城さん、椎名さんの時代まではそうでした。ところで認識されてきていることは、すごく重要なことなのかもがその後、大歳さんのあたりから少し、方向転換したようしれません。

に思いますし、今回に至って、社長はドイツ人になり、日欧米で2000年の少し前ぐらいに、ベック（Ulrich Beck）の『リスク・ソサエティー（危険社会）』という本がすご

本IBMはIBMのなかの一つであり、特別な存在ではなくなりました。

く評判になりました。これは、まさに近代化が保証するリ

一方、トヨタを代表する「カイゼン」
「JIT」
「自働化」
「な

スク軽減は進まないということがどれだけ大きな問題であぜを５回」は、設計思想ではなく、いわばプロセス重視のるかということを欧米人が理解したからで、それであんな思想の産物です。なぜならば、カイゼンというのは、ここに堅い本がたくさん売れたのでしょう。でも、日本ではほまでやれば終わりというものではなく進捗の数値管理がで

とんど無視されて売れていませんでした。

きないので目標にはなり得ず、あくまで、目的という方向性の共有であるからです。同時に、方向性を共有していれ

３．日本的組織の特性

ばこそ、永続的なプロセス改善が可能となり、日本の高品

今度は日本について考えてみます。基本的に、日本と欧質を実現できたわけです。有名なゼロ・ディフェクトも同

米の考え方はかなり対極のところに存在しているので、そ様に、目標ではなく目的です。ところで、「Six σ」といのあたりのことをお話ししようと思います。今後の不可逆う言葉をお聞きになったことのある方はいらっしゃいますなグローバル化の中で、『日本的な』特性というものを理か。日本のゼロ・ディフェクトの欧米版で、フォードが始解しておくことは重要であると思います。

めたものです。統計で言うσの6、つまり100万分の2.3回のエラーまでは許容されるという考え方です。これであれ

３. １ 「目的遂行型」組織と「目標達成型」組織ば論理的に到達可能であり進捗の数値管理も可能なので目まず、日本の組織は、果たして「目的遂行型」か「目標標になりえ、欧米人にも受け入れられます。そもそも、ゼ達成型」か、という問題です。目的と目標の違いはお分か

ロ・ディフェクトの概念は、もともとアメリカの軍事産業

りになりますか。英語で考えるとわかりやすいのですが、から来たのですが、エラーがゼロというのは絶対に達成でpurposeとobjectiveの違いです。日本では、両者を区別せきず、いうなれば精神論ですから、目標にはなりません。

ず、objectiveを目的と目標の両方に訳すことが多いので故に、アメリカでは浸透しなかったのですが、日本では最気持ち悪いのですが、objectiveは目標であり、目的では初にNECが導入し、日本の企業社会に受け入れられるこありません。決定的な違いは何でしょうか。目的は、基本とになります。

的には0か100です。目的は完遂したかしないかでしかあり話が飛んでしまうのですが、日本人のこのプロセス志向

ません。一方、目標というのは、達成の程度で測れます。

の強さは、浮世絵、特に錦絵に特徴的です。「全体最適」

目標に対して90％達成、80％達成と言いますね。「目的をと「部分最適」の話にも関連しますが、エッチングという80％達成した」と言っているときは、多分、限りなく目標

ヨーロッパの版画では、書く人、彫る人、摺る人は同じ人の意味で目的と言っているのだと思います。人事評価手法です。このような版画家は日本でも棟方志功がいますが、であるMBOはManagement By Objectivesであって、決し非常に特異ですね。ところが、日本の浮世絵は、ご存じのてManagement By Purposeとは言いません。ここに決定

ように絵師がいて、彫り師がいて、バレン師がいてという的な違いがあります。要するに数量管理をできるか、できように、三つの役割が別々です。これを工場手工業的な全ないかの違いです。理系の考え方は間違いなく目標達成型

体最適で考えれば、一番摺りやすいものを彫り、彫りやす− 149 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

いものを描くのが合理的です。しかし、それでは日本の浮ノベーションのジレンマ』の著者であるクリステンセン

世絵はこれほど有名にはならなかったでしょう。日本は分（Clayton M. Christensen）も言っていますが、再現性が前業してどうなったかというと、部分最適をしたわけです。

提にあるので、プロセスが進歩してはいけないのです。プ

絵師は好きなように、およそ彫りやすいなど考えることもロセスは、基本固定的です。そうでないと、インプットとなく、絵を描き、彫り師は「こんなものを彫るのですか」

アウトプットの関係が崩れます。それが、目的遂行型の日と言いつつ彫りあげ、それをバレン師は、「え、これを摺本組織と目標達成型の欧米組織の、大きな違いだと言えまるのですか」とか言いながら何とか摺る。浮世絵、特に、す。

錦絵は多重摺りなので、摺るのは非常に大変です。
この部分最適があってこそ、浮世絵の価値が存在するの

３. ２ 「日本型イノベーション」とはです。つまり、全体最適を全然考えず、部分最適を追求しさて、日本型イノベーションを特徴づけるものはなにかた結果が浮世絵なのです。加えて、浮世は二束三文で、高を考えてみましょう。欧米の場合は、今申し上げたようにいものではありませんから、これはすごいことです。貴族

設計志向が非常に強いですから、何か新しいことをするたのお抱え職人ではありませんから、日本人の傾向・癖といめには入り口から壊す、つまり、非連続を意図する必要がっても良いかもしれません。

あります。ですから、彼らは破壊的なイノベーションとい話を元に戻しましょう。一般的に、部分最適はよくない

う表現を好んで使います。日本ではその逆で、プロセスをと言われますが、果たしてそうでしょうか。たしかに全体

改善（進歩）させる結果として非連続になり得ますから、最適を重視する欧米的な設計思想においては、予め想定し入り口での否定をあえて強調し、行う必要はありません。

た最善のアウトプットが確実に安定的に出されることが重

要するにプロセス遂行を終わることなく行い、プロセスを要です。したがって、結果の再現性が担保できなくなると進歩（改善・刷新）させることで、結果として、予期しない、いう意味において、たとえ想定外の良い結果がもたらされこれまでとは非連続的な何か価値のあるものが出てくるとたとしても、それは設計の失敗ですので、プロセスが進歩

いうのが日本の型であると言えると思います。

されてはむしろ困ります。ですので、部分最適は結果に関重要になるのは、再現性を担保するかしないかの考え方

わらず、認めがたいのです。しかし、日本人の場合は、その違いでしょう。皆さんは理系の方なので、根本的には、もそも、全体最適を志向する設計思想の持ち主ではなく、多分、再現性を前提とする設計思考の持ち主のはずです。

むしろ、プロセス自体を改善していくことが重要であるの

ところが、日本人の深層心理的に言うと、再現性ではなくで部分最適であっても、よいわけです。このような部分最て一回性に軸足があると思います。

適を排除せずプロセス改善を容認するという、再現性を前

この意味で言うと、日本型のイノベーションとは、「こと」

提に置かない日本的なアプローチにおいては、意図しないの概念に立脚していると言えるのではないでしょうか。日

良い結果を生む土壌をもっているともいえると思います。

本人は、主体と客体を分けられない、かつ、時間性も排除

別にどちらかが優位なわけではありません。IBMにみらしない「こと」という概念の影響が非常に強いので、そこれる設計志向は、俗に言う負のフィードバックです。負のから「終わることのないプロセス遂行」を通して想定外のフィードバックとは、たとえばエアコンの温度設定におい新たなことができてしまう、「結果的に非連続」という形て、５℃高ければ下げる、低ければ上げるというようなフを取ることを受け入れるとお考えいただいたら良いのかもィードバックで、コントロールが可能なものです。これはしれません。この「こと」という概念は、非常に日本的な欧米的とも工学的な考え方と言えます。一方、日本の場合概念で、欧米の言語に訳すことは難しいと言えます。つまは正のフィードバックと言えると思います。正のフィード

り、「モノ」を基底に置く欧米社会的には、「こと」を基底

バックとは過剰反応を意味するので、アウト・オブ・コンにおく日本的なイノベーションを理解することは非常に難トロールになる可能性があります。これは、欧米人には、しいのではないかと思います。シュンペーターは「馬車を受け入れがたいところがあります。

４台つなげても汽車にはならない」と言っていますが、日

要するに、欧米と日本ではフィードバックの考え方が全本の場合はひょっとすると馬車を4台つなげて、想定外の

く違うわけで、設計精度の向上による再現性の向上を図る

なにかを生み出すことが出来てしまうのかもしれません。

ことで目標の達成に近づくことを考えるか、目的（思い）「こと」と「モノ」の違いについて覚えておいていただの共有化をベースに終わりのないプロセス遂行を考えるか、きたいのですが、簡単にいうと、「『モノ』とは、主観を排の違いとも言えます。日本的なプロセス遂行志向の場合、除し時間的推移変動の概念を含まない安定的かつ客観的なプロセスが進歩するので、再現性は担保されず、基本、一対象である名詞的概念」と定義されるように、客観的で、回性であると考えて良いと思います。つまり、再現性に重非常に堅い概念です。欧米社会の基底は、基本的に「モノ」

きを置く気がないと言えます。欧米の設計志向の場合、『イ的です。一方、「『こと』とは、対象と主体を分離すること− 150 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」なく（主観を排除できない）抱合し、時間的に進行する（主重視したと思います。事実、「手になじむ」「手に余る」と観が対象を通して経験する）不安定な事象である述語（動いうように、「手」という言葉を多用し、非常にそれに執詞）的概念」と定義されるように、主観的で、非常に緩い着します。これは、とても面白いですね。故に、日本人は概念です。要するに、主体と客体を分けず、一緒に時間的

爾来、手の中に収まるという意味で、小型化にエネルギーに変動するのだから、これはどう見ても再現性はありませを注ぎます。古くは、うちわから扇子を作ったのも日本人ん。不思議なことに、日本でも、学校教育では「モノ」をであるし、折りたたみ傘を作ったのも日本人ですし、なん

教えるのですが、日本語を話している限りは基本的に「こでも詰め込む弁当を作るのも日本人です（笑）。小型化とと」の概念のもとにいるのです。

枠を決めて、どう詰め込むかを考えるのが、大好きなよう

例えば、リンゴが木から落ちる。ニュートンはそれを「モです。

ノ」と見たから万有引力を見つけたわけで、清少納言は「こ次に、内向な役割の精緻化ということがあります。日本と」と見たから「いとをかし」になるわけです。そのとら的組織では、職務定義書（job description）は書けません

え方の違いです。これを、脳学者の茂木さんあたりがクオよね。これは、最初に職務（独立的機能的業務）があるの

リア（質感）と言っています。最近、経済産業省が、「感性ではなく、周りとの関係性を重視し、自分の役割遂行を通

マーケティング」などと何だかよく分からないことを言っ

じて関係性の構築を進めるからです。したがって、言われていますが、それも「こと」の概念に近いのかもしれませ

たこと以上に仕事をする傾向が強いといえます。しかし、ん。

こだわりがあるので、他人からみるとあまり意味のなさそ

日本人が好んで表記する「安心」と「安全」ですが、こうな作業をつくったり、必要以上の複雑化・精緻化をしたれも、「こと」と「モノ」と関係があります。まず、「安全」

りします。故に、基本は例外がなく職務が明確であるはずとはリスクテイクです。ベネフィットとリスクの対比です。

の経理の仕事であっても、引き継ぎが難しいという状況がリスクを対象化し、それを最小化して、ベネフィットのほ

起こるわけです。この強い役割ナルシズム的意識と行動は、うが大きければ、安全と考え、リスクテイクするわけです。

不確実性が低い環境下でないとうまく機能しないというこ

まさに、「モノ」的概念です。ですので、原発は100％安全とを理解しておく必要があります。

ですというのは大うそです。99.9％であればあるかもしれそれから、思いの共有化という文脈で縛るということをませんが100％の安全はあり得るはずがありません。100％

します。思いの共有化は、コンセンサスとは全く違います。

安全は原理的にあり得ません｡しかし、面白いことに、日コンセンサスというのは、論理的な合意事項という部分集

本人は100％安全があると思っているふしがあります。そ合です。従って、「総論賛成、各論反対」ということは、

れが、日本に特有と言える「安心」という概念に繋がりま決してコンセンサス後に起こるはずがないのです。ただ、す。
「安心」というのは、リスクを対象化することも、ベ

日本の場合は文脈で縛っているだけなので、各人の考えがネフィットと対比することもなく、リスクがないと思える

オーバーラップ（部分集合化）していなくても良いのです。

状況を求めているので、極めて主観的です。まさに、「こと」

ですから、時間の経過などにより、思いによる全体の文脈的概念と言えます。ですから、「安全と言ってくれ。そう

支配が弱くなると、一挙に「総論賛成、各論反対」が起こすれば安心するから」というジョークになるわけです。安るわけです。ですから、どれだけ強く文脈支配（強い思い

心は、基本的にリスク排除（risk averse）ですから、概念の共有化）を維持できるかが、日本の組織の場合重要です。

的に水と油の関係である「安心」と「安全」を併記するこ

先ほどのゼロ・ディフェクトのように、論理的にはあり得とは、個人的には非常に気持ちが悪いのですが、日本人のないレベルの精度に向かって力を集結するというようなこ

多くは、全然気にならないようです。おそらく、気にならとも、思いの共有化があればこそ可能であると言えます。

ないのは、リスクテイク、つまりリスクを対象化してコン

もう一つは、バブル以降の日本では弱くなってきている

トロールする「安全」の概念が、もともと弱いからなので気がしますが、従来日本人が得意としたのは、絶えざる新あろうと思います。

奇性の取り込みです。日本人はずっと昔から、外から新し日本人が「こと」的世界観を基底においていることを確いものを取ってくるということをしていましたが、それを認したところで、イノベーションの技法について、少し、

バブル以来しなくなりました。外部新奇性を取り込み、無考えてみたいと思います。よく言われることかもしれませ

化して、日本化するというのが、これまでの日本の特徴のんが、日本人の得意技ということでは「手」が極めて重要一つであったと言えると思います。以上が、日本型のイノです。中国と言う高度な文明を有する大国の周辺に存在しベーションの特徴ではないかと思います。

た、日本のような国には、概念よりも物が先に到来するのここで、一つとりあげたいのは、破壊的イノベーション

で、物をまず手に取ることになります。日本は、このようとも呼ばれる欧米的な入り口からの非連続を志向するイノな周辺環境にある国のなかで、特に、「手」というものをベーションを喧伝する学者やマスコミが多いのですが、以− 151 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

上のような特徴をもつ日本人は、果たして、ルールブレー

ロードをしていますから、著作権法違反です。アップルス

カー（破壊的イノベーションには必須の存在です）を社会

トアから忠実に買っていたのは日本人ぐらいですかね

的に認めることができるのかということです。実は、日本（笑）。同じことをSONYがやれば絶対に日本の役所に呼ば社会はあまりルールブレーカーを認めません。私からする

れて、指導でしょうね。

と、ライブドアのホリエモンと村上ファンドの村上さんも、

コンプガチャも一緒です。私からするとコンプガチャを別にあそこまで、潰さなくても良いのではないかと思うわ

海外でやれば結構面白かったと思います。もともとおかしけです。すこし、歴史を振り返ってみましょう。これを言いのは、子どもが親のクレジットカードを持っていて、かうと義経の人気が落ちるかもしれませんが、義経はルール

つ、その番号を知っていることです。親の監督不行届きでブレーカーであることはご存じですか。あの時代は、戦争

しょう。私からすると、コンビニで万引きをしたと娘がおのルールとしては、まず、騎乗で「やあやあ、われこそは」巡りさんに連れてこられたときに、親が「うちの娘が盗むと双方名乗ったうえで相手を狙うのがルールであって、決ような魅力的な商品を置いているコンビニが悪い」と言っして馬を撃ってはいけなかったのですが、義経の兵隊は馬ているようなものです。お役所と日本の庶民感情なるものを撃ちました。また、常識的に考えて、鞍馬寺にいて、多が、たくさんの新しいビジネスの芽をつぶすのです。一方、分、船をまともに操ったことのない義経が、
なぜ水軍
（海賊）

つぶしておいた上で「これからはイノベーションだ」と言を背景にもつ平家に勝てるのか不思議ではありませんか。

ってのける永田町や霞ヶ関は、面白いと思います。片やつそれは、義経軍がこぎ手を撃ったからです。当時の戦争のぶしまくってそういうことを言うのですから。ホリエモン

ルールでは、こぎ手を撃ってはいけなかったのですが、彼と村上さんに対しても、いろいろ言いますが基本的には、はルールを破ったのです。頼朝が義経を嫌った理由は、こ根源は同じだと思います。

のあたりにあるのではないでしょうか。頼朝と義経は、異このように考えてみると、基本的に、欧米型のイノベー

母兄弟です。今の感覚では兄弟だと思いますが、頼朝は多ションは入り口での非連続であるのに対し、日本型のイノ分兄弟であるとは思っていなかったのではないでしょうか。

ベーションは出口、つまり結果としての非連続になるのだ

頼朝は尾張に下った公家の娘が母親（一方、義経の母は常と思います。日本型のイノベーションの成否には、やはり、盤御前ですが、近衛天皇の中宮の雑仕女であり、出自は不プロセスをどれだけきちんと回しているか（改善している明です）ですから、彼の感覚は、多分、平氏に近いのだとか）が非常に重要です。その意味で、日本型イノベーショ

思います。半分貴族化しているので、いくら平家を滅ぼすンの発生確率を高めるためには、車のハンドルで言う「遊と言っても、彼の属する社会のルールを破るという行為はび」が大切なのですが、この点で、今流行の内部統制やセ許せないのではないでしょうか。ですから、義経とは合わ

キュリティというのが一番厄介です。日本の企業の強さをないし、多分「何だ、こいつは」と思っていたのではない

殺すのに一番簡単な方法です。設計思想が強いアメリカにかと思います。これはあまり言われませんが、調べていた

代表される欧米型企業にとって、セキュリティも含めた内

だければわかりますが、歴史的な事実です。判官贔屓の日

部統制はもともと自然な流れなので良いのですが、日本型

本人ですが、義経がルールブレーカーであることを知って企業にとっては、片っぱしから遊びがつぶされ、遊びをゼも、義経人気は落ちないでしょうか。日本には、ルールブロにされることの痛手は非常に大きいと思います。最近、レーカーを否定していくところがすごくありますので、実日本の企業が「へたっている」理由がすごくよく分かる気は義経人気も、この事実を知れば、怪しいのかもしれませがします。無駄というのは結果的には矛盾を生み、矛盾がん。

活性化を生むことは、理屈としてもお分かりいただけるとウォークマンとiPodも、ルールブレークを認めるか否か思います。ただし、無駄・矛盾・活性化というこの流れは、に関係しています。アップルに負けたソニーのことを悪く

欧米社会のように、何事もコントロールを重要視する限り、言いますが、ソニーは、作る気になれば、簡単にiPodをつ

結果がコントロールできないので、受け入れるのは難しく、くれたはずです。ただ、iPodは著作権法違反ですから、日偶然性を許容する日本型の社会でないと、受け入れは難し

本では役所に呼ばれて、つぶされます。ご存じのようにいと言えると思います。

iPodは著作権を無視しています。DRMというデジタル著

組織マネジメントの観点から考えると、マージナリティ

作権管理のシステムは導入していますが、ライムワイヤーー（周辺性）をどう考えるかということも重要です。日本という著作権に抵触するサイトからのダウンロードを認めの企業もばかではないので、８人飛ばしで社長を抜擢するています。いくら、技術的にMP3の問題で難しいと言っことも珍しくなくなりました。バイリンガルと言われるソても、ダウンロードが面倒くさい仕掛けを作ればできたはニーの平井社長もゲーム部門と言えるSCEからの若手抜擢

ずですが、それをしませんでした。向こうの人は大多数が、の例であると思います。ご存じのように中心部というのはライムワイヤーなどのP2Pソフトの違法サイトからダウン

硬直化しますし、中心から新しいものは出てきません。ソ− 152 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」

ニー（ストリンガー会長）は、平井社長に、かなりドラス

能します。パワーは、職位が下がるほどに小さくはなりま

ティックなことを期待しているのではないでしょうか。

すが、上司は部下に対して、常に権威を有し、コントロール（実行支配）することができます。マネジャーでも部下

３. ３ 「日本的リーダーシップ」とはに対しては強いパワーを有するので、「おまえはクビだ」

日本的リーダーシップの話をします。よく冗談で言うのと言うことができます。

ですが、日本人の学生だけを集めてリーダーを選べと言う

日本では、組織の一番上に行くと権威しかないし、一番と、じゃんけんで選んだりします。これを欧米人が見ると下に行くとコントロールしかありません。その現場のトッ

何をやっているのだ？となります。欧米人は「おれがやる、

プにいるのが係長かもしれません。日本的な組織では、組おれがやる」と言います。これは、もともと日本人にとっ織のトップとボトムの間では、上に対してはコントロールてリーダーとは何なのかという話であり、要するに、日本をし、下に対しては権威を持つという形で、これが入れ子と欧米では、リーダーに求められるものが同じではないと構造になって続きます。野中（郁次郎）さんがミドルアッいうことです。

プと言ったのは、これを指しているのかもしれません。江

日本的組織では、リーダーとして組織の上に行くほど、戸時代では、将軍と老中と大老、幕府と大名、藩主と家臣

権威とコントロールを併せ持つか、それともコントロールという形態もよく見るとこういう構造をしていますから、より権威が強くなるか、というお話です。多分、日本の組

結構、昔から日本にある形態なのかもしれませんが、世界織にいらっしゃれば、上に行けば行くほど権威が強くなる

ではちょっと珍しいものであると思います。

という実感をお持ちだと思います。オーナー企業は別です。

余談ですが、日本では、平安時代に作った官位がそのま柳井さんは両方持っているでしょう。引退しているので別

ま長らく変わりませんでした。中国では、易姓革命を認めかもしれませんが、稲盛さんもそれに近いかもしれません。

るので、天下を奪い取って、平定した人は、元の身分が百

権力
（パワー）
はもともと、
実質的に支配していること（コ姓であろうが奴隷であろうが、天が認めたれっきとした皇ントロール）と、
jurisdictionといわれる制度上の支配権（権帝です。前の王朝の皇帝との関係は、皇帝と認める上で問威）の二つから成り立っています。この二つを併せ持つこ

題ではありません。官位制度も、自分で作り変えます。日

とによって何でもできる、これが欧米的リーダーです。ア

本では、天智天皇は、易姓革命論者であったといわれ、そメリカの大統領はこれを持っています。しかし、日本の総れを否定したのが、天武天皇であると言われています。中理大臣は、実は、コントロールがないのではないかと思い国と違い、日本の官位制度が千年以上も変わらない背景がます。これは、総理大臣のリーダーシップが弱いというこ

そこにあります。

とでは必ずしもなく、日本では、両方をもつことが許容さ

このコントロールと権威の分離は、役割構造の重要性とれないのだと思います。権威とコントロールを併せ持つパいう話に関係していると思います。日本人にとって、役割

ワー（権力）を有するオーナー社長が何かすると、「オーナはとても重要（相互協調的自己の根幹かもしれません）なー社長の専横だ」と新聞や雑誌が書くのですが、それは別ので、役割を担保する役割構造を壊されることに対して非に専横ではなく欧米でいう普通のリーダーの振る舞いであ

常に強い危機感と抵抗があります。上からの指示に対して、ると思うのですが、これが日本では受け入れられませんね。

どうすればできるかではなく、まずできない理由を100言

日本は歴史的に、権威とコントロールを分離してきましう理由はここにあります。なぜなら、どうすればできるかた。両方を併せもつ権力者（リーダー）の存在は、役割構

は、既存の役割構造の変更を意味することが多いはずだか

造を脅かすので、社会の知恵として両者の分離をしてきたらです。また、役割を精緻化する理由も同じで、役割を精のだと思います。すごくさかのぼりますが、歴史的にわか緻化すると、外から役割構造を変えることがなかなかできりやすい例としては、平安時代の藤原冬嗣と嵯峨天皇でしなくなるからです。ですから、日本では、人事異動となっょうか。嵯峨天皇は平城天皇の兄弟です。平城天皇はすごてもなかなか引継ぎができません。比較的、企業間で差がく政治欲が強かったらしく、強硬に長岡京に遷都しようとなく標準化されている経理という仕事でも、各人で仕事のし、薬子の乱がおきて、譲位します。嵯峨天皇は三筆でも作りこみ・精緻化をしますから、ワークシェアリングは難有名ですから、政治に興味がなかったのでしょう。有能なしいと思います。ワークシェアリングを導入しようとする能吏である藤原冬嗣とは、うまくカップリングして、彼以と、多分、「おまえに給料の３分の１をあげる。でも、仕降、藤原氏（藤原北家）が政治を見て、天皇は権威として事はおれが全部やるからおまえはやらなくていいよ」と言基本的には上にいるという、権威とコントロールを綺麗にうのではないでしょうか。オランダのように二人で同じ仕分離した形になりました。

事をスプリットすることは多分できないと思います。その欧米社会においては、権威とコントロールを1人の人間

せいかどうかわかりませんが、最近はもうワークシェアリ

が持つことで、パワー（権力）を有し、リーダーとして機ングの話はしないですよね。この仕事のない今こそ、マス− 153 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

コミ的にはワークシェアリングを喧伝すべきのような気が下げることはないと思います。
ということで、日本的組織のリーダーは、不確実性の低するのですが。
ということで、突出をよしとしない、出る杭をたたくといときにはその強さを最大化し、不確実性の高いときにはいうのも、出る杭をたたかないと構造が壊れるからです。

その弱さを最小化すべきでしょう。最近は、不確実性がよ

その代わり沈む杭も拾っていたのが日本の組織です。出る

り高くなってきているので、弱さの最小化に力点を置く傾杭だけをよく言いますが、出る杭と沈む杭の両方を見るの向にあるのかもしれません。ただ、不確実性は相対化が可が日本の形です。つまり、役割構造を維持するためには、能であり、慣れれば耐性も強くなりますから、必ずしも、突出する行為を忌避するわけです。これが、成功しそうな

絶対的不確実性の問題だけではありません。日本的組織のルールブレーカーをマスコミと為政者と国民が一緒になっリーダーは、このような認識をもち、組織をマネジメントて、たたく理由です。

すればいいのではないかということです。

このように役割構造の変更を嫌う日本的組織の場合、制以上をまとめると、日本的組織においては、コントロー

度的な変更が難しいので、結局柔軟な解釈論で対応します。

ルと権威の分離、不確実性の相対的低減、明示的な役割構

懐かしい行政指導などがそうです。法律ではなく、運用で造の維持の三つが重要視されかつ実際に重要であるというしのぐのです。環境変化には基本的に運用で対応するといことです。

う非常に面白いやり方をします。律令制でも、検非違使などの令外官を置いています。摂政・関白も令外官ですが、日本はそれが定常化します。多くの令外官が存続します。

４．日本的個人特性
４. １

相互協調的自己構造

企業でプロジェクトチームが目的を変えても存続するのとわれわれは、自己構造を太陽系のような形で教わってい同じですね。日本的組織は、本当に運用を重視します。

ます。英語で言うとmutual independent self（相互独立的当然のことながら、運用のノウハウは企業ごとに違いま自己）です。自分は太陽系の太陽で、自分以外は全部、自す。ですから、Ａという会社の上にいる人は、その企業独分の周りを回っている惑星です。ところが、90年代のマー特の運用のことはよく知っていますが、Ａという会社がつ

カス＆北山という２人の共同研究では、アジア系の人の自ぶれて違う会社に行くと、その会社では別の運用ノウハウ

己構造は、それとは少し違って、mature interdependentで動いていますから、Ａ社での経験が役にたちません。例

self（相互協調的自己）であり、相互に依存している自己

えば、大和証券にいた人が野村證券へ行くと、同じ証券と構造であるという研究結果をだしています。相互協調的（相いう業態でも社内の運用方法が全く違うわけです。アメリ

対的）自己構造は、星で言うと同一軌道に二つの星が回る

カはそういうことがないので、ゴールドサックスからモル連星のようなものでしょうか。相手と自分の位置関係が相ガンスタンレーに行こうが問題ないのです。この違いは大手次第で、相対的に変わる。だから日本語には「私」「僕」

きいと思います。

「おれ」「拙者」など、一人称がたくさんあります。ご存知

この権威とコントロールの関係からみたリーダーシップのように、欧米の言語でも漢語では、一人称は一つしかあに関する欧米と日本の違いは、畢竟、組織の得意とするとりません。例えば、漢語の一人称は「我」一つしかありま

ころが、意思決定かインプリメンテーションかの違いに行せん。一人称が複数あるのは恐らく韓国とベトナムですが、きつきます。日本的組織では、意思決定が難しいのでイン

一人称の数は、日本語が最も多いと思います。

プリメンテーションに重心をおきます。要するに、日本が先週、大阪へ行って同じような話をしてきたのですが、強いのはインプリメンテーションの精度とスピードなので私の前に英語で落語をされている落語家の方が話されていす。外的環境が非常に安定している状況下では、意思決定たことで面白かったのは、日本語は「拙者」「あちき」「わよりもインプリメンテーションが重要となりますから、日れ」という言葉づかいで、その人が誰であるかが分かりま

本企業は、一般的に安定的な環境では強いです。加えて、す。たとえば「拙者は」と言えば武士ですが、英語ではみ不確実性への耐性が弱い日本人には、安定的環境は有利にんな「Ｉ」となります。これが困ると言っていました。日働きます。逆に、外部環境の変化が激しいときには、右に本語の一人称は非常に相対的になっています。

行くか、左に行くかという意思決定が必要で、インプリメ

さらにすごいのは、「先生は」とか「お母さんはね」とンテーションの精度とスピードの問題ではなくなります。

いうように、役割まで主語にしてしまうことです。こうしそうなるとアメリカ企業のほうが強いのです。石油ショッ

た役割名称は、韓国でもあまり使わないそうです。冷静にク以降、ずっとこういうサイクルでやっていたのですが、考えると、お母さんはいつでもお母さんではありませんか

最近日本は沈みっぱなしです。それは、どうも事業環境のら、相対的な役割名称を一人称として使うというのも、す変化の問題ではないでしょうか。不可逆なグローバリゼー

ごく興味深い現象です。

ションは、事業環境の絶対的不確実性を上げることはあれ、「考える・主張する・選ぶ」と、「思う・共感する・合わ− 154 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」せる」では、皆さんはどちらがしっくりくるでしょうか。

いうのは、どんどん内を向いて細かくなっていくわけで韓理系の方が多いので、「考える・主張する・選ぶ」と答え

国語にもなく確かに面白い助詞です。

る方が多いかもしれませんが、一般的には、日本人は、「思

分類の三原則をご存じですか。全体性、排他性、非超越

う・共感する・合わせる」です。両者の違いは簡単です。

性です。全体性というのは全体の枠であり、集合的外集合

極端に言うと、「考える・主張する・選ぶ」は、相手を必が な い こ と で す。 つ ま り、 漏 れ が な い。 英 語で言うと要としない自動詞で、「思う・共感する・合わせる」は相Collective Exhaustiveということです。もう一つは分類上、手を必要とする他動詞です。他動詞は、必ず何か対象物が排他的でなければいけない。オーバーラップがあってはいないと成り立ちません。
「○○を思う」ので、「○○に共感けない。英語では、Mutually Exclusive、相互排他的です。

する」し、「○○に合わせる」のです。これに対して「考最後は、非超越性です。これは、抽象度の階を変えてはいえる・主張する・選ぶ」は、自分が考えているだけ、主張

けないということです。例えば、犬と猫はいいのですが、するだけ、選ぶだけです。
「think」の日本語訳は「考える」

猫とチワワはいけないわけです。欧米人には当たり前のこですが、実態は「考える」ではなく「思う」ではないでしとですが、日本人はこれがとても弱いです。私はマッキン

ょうか。これだけ見てもわかるように、日本語は、必ず他

ゼーの出身なのでMECE（ミッシー）という言葉をよく使者を想定している言葉なのです。自分は一人で成り立っていますが、直訳は「漏れなく、ダブりなく」と言うことでいないのです。

す。３番目の非超越性の原則について言及していないのは、かい

ところで、中国語の「人間」の意味をご存じですか。人

欧米人には当たり前すぎるからなのですが、日本人にとっのことではありません。中国語では社会のことです。日本ては当たり前ではないので、見落としがちです。寡聞なが語では、社会を意味する場合は、「にんげん」ではなくて「じら、この違いに言及している論理思考の本が日本にないこんかん」という読み方をします。オリジナルは漢語ですかとが、日本における欧米的な論理思考の習得におけるそもら、もともとは社会という意味で入ってきたはずです。そそもの問題ではないかと思います。

れをいつの間にか日本人は人という意味にしてしまいました。それはなぜかというと、日本人にとって「間」という

４. ３

組織への帰属意識意味合いが非常に重要だからです。他者との間には必ず間帰属意識の話に移ります。「Team」と「チーム」の意があるわけで、「間が悪い」とか「間を取る」というように、味は、実は違います。辞書を引くと「Team」はチームで、「チ「間」をすごく重要にしますね。つまり、人間は、人と人ーム」はTeamと出てきてしまい、これでは意味がないのの間で成り立っているというわけです。ですから、オリジですが、就社か就職かという話も同様に、実は、参加と帰ナルの意味が変容していったのだと思います。

属という違いがあります。欧米の場合、何かの目的があっまた、２人で話しているところに３人目が入ってくると、て、自分がそれに貢献できる機能（スキル）なりを持ってしゃべり方が変わるのも日本特有です。外国人からみるといるので、参加して目的を達成したら解散する、それが「日本人のselfはmovableだ」と映るようです。目上の人が「Team」です。日本ではそうではなくて、まず集まって来ると言葉遣いも変わる。
「Self is constantly shifting」、チームに帰属し、そこから何をするか考えます。帰属が重要するに自己の位置が動いてしまう。相互独立的自己であ要ですから、組織の存続が前提となり、従って、いったんる欧米では、本来selfというのはstableでなければいけな

チームを作ると、第三者には当初の役割を終えたように思いのです。相互協調的自己というのは、彼らにとって、かわれても解散しないで生き延びようとします。お役所の外なりの衝撃のようです。

郭団体でも同じです。法律を読むと「目的を達成したら解４. ２

散すること」と書いてあるのですが、絶対に解散しません

思考メカニズム

ね。本来の目的と全然違うことをやって生き延びています。

思考メカニズムに関して、先ほど役割が重要であると申おかしいだろうと思うのですが、日本の組織はそうなってし上げましたが、役割設定のためには、
バウンダリー（境界）しまうのです。お役所がこれをやると、まさしく税金の無をまず決めて、組織内での自分の居場所を定める必要があ

駄遣いです。日本には世界の７割ぐらいの老舗企業があり、ります。このようなプロセスでは、外の枠（境界）は前提

世界一です。次がドイツだそうですが、日本がダントツでとなり、そこから中を見て自分の役割を考えていくのです。

す。老舗企業が多いのも、こうしたことが原因だと思いまですから、思考は、内向きとなり、精緻化に向かいます。

す。

日本語の「の」という助詞は、「○○の、○○の、○○の」何とか生き延びてしまうのは、富士フイルムとコダックというように、続けて使われます。英語で「of」を3回以を考えるとわかりやすいと思います。富士フイルムは、銀上続けて使うことはまずありません。フランス語は少し多塩フィルムの時代が終わると、お金はたくさんあるので富いですが、日本語ほどではありません。日本語の「の」と山化学工業を買収してみたり、富士ゼロックスの株を25％− 155 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

買い増したりと、かなりドラスティックな業容転換で生きプします。オ―バラップするごとに、個別に対応すること延びようとしています。一方、コダックは、あれだけの強になります。それではなかなかうまくコンピュータ・シス

盛を誇り、お金もありましたがChapter 11で破産してしま

テムは導入できません。日本の製造業のラインや営業にいました。また、米国のBUNCHを覚えていらっしゃいま

ERPが入らないのはまさに、これが理由です。業務が比較すか。バローズ、ユニバック、NCR、コントロール・デ的標準化されている経理などは大丈夫でしょうが、日本のータ、ハネウェルという当時の名だたるコンピュータメー

組織では、経理でさえも難しいところがあるかもしれませカですが、今は一つも生き残っていません。一方、当時のん。

コンピュータメーカであったFNH（富士通・NEC・日立）ということで、日本ではJob Descriptionに全てを記載では、最早コンピュータメーカではないですが、３社とも立

きないし、マニュアル化ができないと言っていますが、も派に生き残っていますね。また、ご存じのようにテイジン

ともとマニュアル化する気がないのです。ちょっとした火は、もともとは帝国人絹で大正時代に人工で絹を作っていの加減が違うことにこだわりますし、それを一つひとつ書たのですが、今は全く人絹の会社ではありませんね。このいていたらマニュアルがこんなに分厚くなって意味がありように、日本企業の業容は変わってきているのです。アメません。これも精緻化と再現性を求めない日本人の特性のリカの場合、例えば、コダックが破産しGoogleのような会現れといえるかもしれません。

社が生まれて、産業構造の活性化を図るわけです。日本の場合は、生き残る意志の強い企業の中で業容を変えていく
ことで、ひいては、産業構造を変えていく。しかし、これ

５．環境変化…「進歩」から「進化」へ
５. １ 「日本的な」根源的強さとはには時間がかかりますし、まったくの非連続というのは、次は、環境変化に対する「日本的な」の根源的強さにつ

富士フイルムのケースが初めてではないでしょうか。富士

いてお話しします。まず、その最たるものは、先ほどお話

電機から富士通、富士通からファナックという例もありましした外部新奇性の取り込みではないかと思います。これ

すが、これも極めてまれなケースと言えます。問題は、こは「ものづくり」の文脈でよくいわれることです。安定的のアプローチがこれまでのように今後も通じるかどうかで役割構造を前提として、絶え間なく新奇性を取り込んで、すが、これは保証の限りではありません。

役割の精緻化を行いながらものづくりの極め・究めをして帰属意識の観点で重要なこととして、もう一つ、「プロ
セス遂行」という役割付与の視点があります。ポジション

きたのが日本的な強みであると言えます。
別の言い方をすると「持続性」を持った「変容性」です。

は、ポストとも言い換えられますが、これは、目標達成の

これは矛盾するような言い方なのですが、終わりのないプ

ために必要な機能設計により論理的に導出されるもので、ロセス遂行ゆえの持続性であり、再現性を重視しない一回メンバの属性は所与ではありません。これに対して役割は、性ゆえに変わっていくのです。言ってみれば「いつも変わ

必ず人が前提となります。自分と相手との関係性のなかでる・変わらない私」というのが実は、日本人的であったり双方の役割が相対的に規定されるのであって、固定的ではするのかもしれません。これが日本人の本質ですから、私ありません。そして、役割遂行のプロセスを通して、役割からすると、日本人は保守的であるというのは的外れといが精緻化されていきます。

う気がします。逆に、日本人が伝統だのと保守的なことをゆえに日本では、Job Description（職務記述書）が書け言い出す時は、日本が問題を抱えていることを意味するとないのです。アメリカでは、こういうポジションが必要で思います。その意味で最近、伝統回帰の傾向が強くなってある、それにはこういう能力（competence）が必要である

いるのは、問題であると思います。

からこれだけの給料を払うという設計的発想をしますから日本人の場合、絶えず外部新奇性を取り入れることに象

職務記述書があるのが当たり前です。ところが日本の役割徴されるように、持続性と変容性の二つが対立しないのでは、時間の経過やメンバ構成によって変容していきますかす。なぜかというと、日本人はイデオロギーに興味がない

ら書けません。ポジションは代替性が高いのに対し、役割からです。本居宣長が「神随ら」と言っていますが、彼は、は相互補完的であり代替性が低いです。

漢 心 というのは私心を立てるので良くないと言い、大和

かんながから ごころ四角がタスクだとすると、欧米は四角い部屋を丸く掃き

心は私心を立てないところにその価値があるとしたわけでます。これをつなげていくことで仕事が構成されますので、す。私心を立てないとは、要はイデオロギー（に興味）がそうするとERPなどのコンピュータ・システムはすごく入ないと言っているのです。この無関心ゆえに、新奇なもの

りやすいわけです。オーバーラップしないのでコンピューを何でも外から持ってきて、役割構造に基づく内向な精緻タ化しやすいのです。しかし、日本社会では言われたこと

化を通して、無化（脱イデオロギー化）し、日本化してしだけをすると怒られます。ということは、四角の外側までまうということができるわけです。

掃くのです。これをつなげてください。必ずオーバーラッ

しかし、これには悪い面も当然あります。その最たるも− 156 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」のは、たとえば日本の年金制度です。本来、制度設計には、もしれません。

実はイデオロギーというか思想が必要なのですが、それをきちんと詰めていないので日本の年金制度はおかしくなっ

５. ２ 「グローバル・パラドックス」…日の丸（国家）の意味ているわけです。年金制度には、賦課方式と積立方式といGlobalizationは不可避です。これを今さら止められるとう、相反する大きな二つの考え方があり、両者の基本的な思われる方は、非常に少数ではないかと思います。中国も設計思想は全然違うのに、それを安易にくっ付けて「日本止められるとは思っていないと思います。昔のソ連や中国の年金制度は、修正積立方式と言う賦課方式だ」と言ってとは異なり、経済活動の相互依存が強いので、最早アウタいる。この結果、日本の年金制度の設計思想は、自己責任

ルキー（国境に閉じた自給自足経済）はできません、そのなのか支えあいなのか、何だかもう訳が分からなくて、ぐ

意味で、グローバル化を止めることは非常に難しいと思い

ちゃぐちゃです。高齢者にしてみれば、当然、自分が積みます。もし、止めれば中国経済も死んでしまうし、アメリ立ててきたわけだから「積立分は自分のものだ」と言ってカでは、売るものもがなくなってしまいます。

のけ、かつ「前の世代はおれたちが支えたのだから、後の大きな問題は、このGlobalizationに対する対応を、進歩世代が支える（賦課方式）のは当然だろう」と言って開きと認識するか進化と認識するかです。進歩と進化の違いは直るわけです。受益と負担をどうバランスさせるかの基本

お分かりになりますか。進歩には、われわれに選択権があ

思想が曖昧なわけで、だから年金改革は進まない。年金制

ります。進化には、われわれに選択権はありません。賢い

度を作る時に議論をして、どちらにするのかはっきりしてとか愚かとかという問題ではなくて、適応できたかできておけということです。

いないかだけです。われわれは、耳がなくなるのは嫌だと

二つ目は、高文脈であると思います。高文脈というのは、言っても、無音の世界になれば耳はなくなります。それは先ほども申し上げたように、相手の存在が必ず前提となる進化です。その意味で言うと、私はどちらかというとということです。この相手というのが、人間でなくてもな

Globalizationは避けがたい進化だと思っていて、今後は、んでも良いというのが、日本人の凄いところかもしれませ

進化という認識をベースでお話をしていきます。

ん。日常的に日本は本当にハイコンテクスト（高文脈）な

ネイスビッツ（John Naisbitt）が80年代に書いた『グロ国です。子どもたちが最近「KY」と言うけれど、あれも「場ーバル・パラドックス』によると世界経済のインテグレーを外す」というのと同じで、言い方が違うだけで意味は同ションが進めば進むほど、最も小さいプレーヤーが力を持じです。

つようになります。Globalizationによりhomogenization（同

三つ目は、役割ナルシズムともいえる自己の役割設定の質化）とheterogenization（異質化）が両方とも進むという強い欲求と役割と自己の同一性の強さです。役割遂行が自ことです。これが俗にグローバル・パラドックスといわれ己の再確認と強化につながりますから、役割を与えると本るものですが、これは何を意味しているかというと、今の当に日本人はよく頑張ります。外国人にとって日本人を使

サイズの国民国家の専権性は低下して、国民国家の上方統

うのは非常に楽なようです。
「君、これをやってね」と言合と下方分散が始まるということです。国民国家は、グロ

えば、本当に徹底的にやりますから。ただ、日本人は、問ーバルな課題に対応するには小さすぎます。しかし、今と題をすべて自分でどうにかしようとして、最後の最後、ど同じ国民国家の形態がEUの頭に来ることは誰も欲しない

うしようもなくなってから「困りました」といって報告にので、EUのポリティカルなインテグレーションは進みま来るので、アメリカ人のボスは嫌がります。
「warningだ

せん。国民国家の上方統合は、国民国家にかわる国家形態

けは、もっと早くに出してくれ」と言うのが、彼らの本音の模索を必要とします。また、国民国家は、ローカルのこではないかと思います。潜在的問題も把握し、部下をコンとをするには大きすぎます。今のサイズの国民国家では駄トロールするのがボスの仕事なので、このようにブラック

目なので分散します。だから、チェコスロバキアもチェコ

ボックス化されるとアンダーコントロール（掌握）することスロバキアに分かれましたし、ベルギーも早晩、オランダとができませんから、困るわけです。このあたりは、外国語圏とフランス語圏で分かれるかもしれません。スペインもからみた日本人の善し悪しですが、いずれにしても、役割

事実上、バスクはバスクでいくし、カタロニアはカタロニアを徹底的に掘り下げてプロセスを改善する、深めるというです。要するに、想像としての国民というアイデンティティのは日本人の得意とするところです。

を基礎に置く人工的な国民国家という存在とその規模が非常

四つ目は、プロセスを通した終わることのない精緻化とに中途半端になっているのです。加えて、かつて個人と企業の動きと情報をそのコントロール下に置き、財源をすべて究めといえる極度の深化であると思います。
要は、日本型のイノベーションとは、革新という俗に言コントロールしていた国民国家ですが、Globalizationが進われる「入り口の非連続」ではなくて、「結果としての非

む中で、個人と企業の国境を越えた動きと情報を最早コン連続」つまり、絶え間のない刷新と言ったほうが良いのか

トロールすることができなくなっています。

− 157 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

これは簡単に言うと、すべてをコントロールして、お金しないと思ったほうがよいと思います。今まではこういうも好きなようにコントロール下におき、それを所得再分配

前提で動いていたし、そういう教育がされていたわけです

するという社会福祉国家装置の終焉を意味しています。グが、これからは意味がなくなっていくのではないでしょう

ローバル化の進展により、国家が企業と人の動きをコントか。企業は企業だし、個人は個人ということで、国家の思ロールできなくなっていますから、富裕な企業や個人がい惑とは別個に意思決定をして行動していくことが今後求め

つまでも自国にとどまる保証はありません。そうなると、られると思います。

税収という財源が枯渇しますから、分配機能はうまく機能しません。つまり、社会福祉国家を標榜する国民国家の力

５. ３ 「ICT（情報通信技術）」が引き起こすハードからソフトへの機能シフトは落ちます。国民国家のできることは、シンガポールのように「お金持ちの人、来てください」という、個人や企業

ICTの話ですが、皆さんご存じのように今、日本のデジタル家電はエッジを失いましたね。皆さんにお伺いしたいにどう選択されるかを考える方向に向かいます。
一方、企業の自由度は増すはずです。ギリシャで一番大のですが、今、ソニーの製品で買いたいものはありますか。

きいコカ・コーラのボトリングの会社は、ギリシャにいる

液晶テレビ、ブルーレイのレコーダ、ウォークマン、デジと当然法人税が高くなるリスクがあるのでスイスに本社を

カメ、VAIO（ノートPC）、PS、何かありますか。これと移してしまいました。三菱商事もメタル事業本部の本社をいってないのではないでしょうか。ということは、個人的

シンガポールに移しましたね。ユニクロも日本からいなくな見解ですが、ソニーは早晩、ハード事業に見切りをつけなるかもしれません。そういうことが徐々に既に始まってるのではないでしょうか。こう言うと申し訳ないですが、います。実は船会社などは、かなりの機能を海外に移して多分、ブルーレイを買ったのはほとんど団塊の世代です。

います。この手の企業は、もう日本の会社でなくなっても結構厄介なのは、ブルーレイでダウンロードしたものは普多分やっていけるでしょう。ただ、国はいろいろと意地悪通の環境では見られないし、PCで見るのにも特別なソフをするでしょうけれど、グローバル化を避けられない企業

トが要ります。とても厄介で、あれは単なる地デジ対応のが適応の結果、日本から離れていくということは、今後もコピーライト保護のデジタル10（10回までのコピーが可能）

起こってくると思います。そもそも、日本の名だたる大企を導入したかっただけだろうと怒っている人もいるのでは業の株主構成をみれば、果たして日本の企業と言えるのかないでしょうか。
日本企業がデジタル家電の競争力を失った理由は何でしは疑問です。
最近、国が率先して「日の丸、日の丸」と言うのも、こょう。日本企業のデジタル部門の部品は、もともと内部用うした国家の専権性の低下を危惧する表れだと思います。

を想定していたわけです。それを、突如、部門ごとに「君私は、たとえば日本の中小企業の技術を海外の企業が買ったちもきちんと収益責任をとりなさい。つまり、プロフィてくれるのなら、それでも別に良いではないかと思います。

ットセンターだからね」と言って、外販を促したわけです。

国別対抗（これも最近怪しいですが）のオリンピックでは

ところが、自社部品の外販化をした時点で、自社のデジタ

あるまいし、ビジネスをしているのですから、なぜ企業やル製品は差別化が難しくなります。俗に言うモジュール化

個人の経済活動がオールジャパンでなければいけないのかです。こうして、自分で自分の首を絞めてしまったわけでと思います。先ほど申し上げたように、日本の国に閉じてす。それでも、日本の製造業はインテグラル型だなどともイノベーションをするなどということはほとんど不可能な言っていますが、インテグラルが有効なのは車など、ごくことなのです。

限られたものになるのではないでしょうか。

しかし、何事も「国家＝オール日本」というマスコミ操「日本人の手先は器用」と言いますが、ご存じのように作を最近すごく感じます。マイコンを強みとするルネサス

今はもう半導体から何から、人間が作っているものはありでもそんなにすごいのなら、なぜ赤字になるのか。日本のません。シャープがサムスンに負けた理由は単純で、今は家電技術の肝なんですよね。国のみの支援で、エルピーダ

機械が機械を作るので、差別化が難しいわけです。機械にで失敗したから、企業に無理やり声を掛けて「金を出せ」

よる差別化のためにはすごい設備投資が要るわけです。そと言うような感じですね。これでは、国家主導の民間を巻して、その投資をする体力はというと、国が後ろにいるサ

き込んだ、昔の一揆の「一味神水」と一緒です。あれでどムスンには、シャープはもともと勝てません。最初から見うにかなるとは到底思えないのですが、ただ、何事もそうえていたと思います。

いう方向に向かっている気がします。ということで、国家もう一つの問題は、品質至上主義と機能追加主義であるの悪あがきとは言いませんが、国家の専権性の低下に対すと思います。これらを付加価値といって追求してきたのでる危機意識が背景にあると思います。

すが、実は消費者は、そんな付加価値は要らないという話

国家と企業と個人の三位一体という関係は、もはや機能になってきているわけです。これから先はインターネット− 158 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」

テレビにどんどんなります。インターネットテレビを買おラットホームがどんどんできています。フェースブックなうと思えば100ドルでしょう。誰もシャープの高性能のもどもそうですが、プラットホームというのは、国との関係のは買いません。コンピュータももう買いません。例えば、はどんどん薄くなります。

VAIOや旧NECのレノボが「高付加価値の一番高いものはソクラテスの時代は、実は文字を使うか使わないかが議日本に戻ってきて作っている」と新聞が書きますが、あれ論された時代です。ソクラテスは文字を使わない人で、アはそんなものを向こうで作っても誰も買わないからです。

リストテレスは書く人､プラトンは中間で困ってしまった

VAIOの最先端のものを買うのなら、MacBook Airを２年人ですね（笑）。結局は時代は、文字使用を取ります。つに１回買い換えたほうがいいのではないかという状況にな

まり、アリストテレスが勝ったわけです。次はトマス・アってしまっています。つまり、価値がハードからソフトに

キナスの確立した神学ですが、ここでは文字というよりも、移行しているわけです。日本が強く主張している高付加価

どれだけ頭に記憶するかでした。いまの記憶教育の元祖か

値化は、多分、ミラーレスの一眼レフなど本当に限られたもしれません。神学論争をご存じですか。全部の教典の何ところでしか機能しません。たとえば、スマホは、ご存じページに何が書いてあるということを徹底的に覚えていまのように技術的には何もとがったものはありませんから。

す。かつ、キリスト教の神学化（理論化）により、実はキ

日本人は、職人肌と言いますが、職人は本来、依頼人のたリスト教を近代化し、ひいては個人のなかで自己が神にとめに自分のもつ技能を十二分につかって求めに応じたモノって代わっていく道筋をつけた人です。原始キリスト教をを作ります。一方、芸術家は、己の美学のために好きなも近代的なものに変えた人です。グーテンベルクは、活版印のを作ります。いまの日本人は、職人といっても、品質を刷をすることにより、記憶ではなく皆さんで安く読みまし

追究する芸術家きどりになってしまったのかもしれません。

ょうという形にしました。そして、サー・バーナーズ＝リ

製造の機械化も大きなインパクトですが、その中でもーはインターネット、ＷＷＷ（ワールドワイドウェブ）を

3Dプリンターはかなり大きな影響をもたらすかもしれま

発明します。個人はそれまで発信ツールを持ったことがあせん。ご存じかどうか分かりませんが、小さいものであれりませんでした。その一方で、不可逆なグローバリゼーシ

ば自分に合ったものがテーラーメイドでできます。靴など

ョンが進み、ネイスビッツ（John Naisbitt）が予測したグは、すでに市販されています。製造工程が日本の極みと言ローバルパラドックスが起こります。こういう流れの中にっていましたが、個人で自由にできてしまうかもしれませ

おいて、国家と企業と個人の関係の変化は、国民国家の意ん。

味合いも含めて、かなり大きな変化をもたらすのではない

ソニーの製品で買いたいものはないという話で、早晩、ソニーはハードに見切りをつけて、ソフト（＋金融と保険）だけの会社になってアメリカに行ってしまうかもしれませでしょうか。
５. ４ 「日本型イノベーション」と「日本の現場」は万能か？

んね。皆さんはあまりゲームをされないかもしれませんが、日本の競争力が落ちています。市場としての日本もアジ

あの手のゲーム機はもう多分要りませんね。みんなスマホ

アの中で、最早特別ではなくなりました。実際、日本市場に入ってしまうのではないでしょうか。高度なゲームにはは今までずっと特別扱いでしたが、日本IBMも特別ではな

高度機が要るので、すごく高度なものは別かもしれません

くなり、グローバルなIBMの一部になってしまいました。

が、任天堂のDSやSCE（ソニー・コンピュータエンタテ

それから、皆さんはご存じないと思いますが、マッキンゼ

インメント）のプレステというハードが生き残るのは、結ーの日本オフィスマネジャーは、ここ２代続けてフランス

構つらいのではないでしょうか。価値がハードからソフト人です。もう先端のプラックティースをするオフィスではに行ってしまうわけです。インターネットテレビも今、主ありません。これが、今の日本の状況です。もう「日本だ戦場になっているのは、実はコントローラーであり、コン

けは特別」は通用しないということです。

トローラーの覇権を競っているのは当然のことながらアッ日本の大手企業を見てみても、パイオニアの場合、もうプルとグーグルとマイクロソフトです。アップルとグーグ

社員の70％は日本人以外です。パナソニックも半分が外国

ルは音声認識、マイクロソフトは、動作認識のキネクトで人です。トヨタグループのデンソーでさえ、社員の日本人戦います。どこがインターネットテレビのコントローラー

比率は半分です。株主をみても、外国人株主の比率は３分を取るかというのが大きな問題なのです。なぜかというと、の１を超えている日本の大企業は多くあります。これで、ハードには価値がないからです。アメリカに行けば非常に日の丸日本という、日本人のための日本の会社と言う意識

大きなテレビがとても安く買えます。あんなものは作るので良いのでしょうか。それは、違うのではないかと思いまは簡単ですから。コンピュータに慣れていると、テレビがす。昔のように日本で生み出したものを海外に売る、同じ必要かと言われると、多分、子どもたちはもう高品質のテものを安く海外で作るわけではなくて、これからは、海外レビを求めていないのです。インターネットを筆頭に、プの現地市場を見て、そこで価値を生み出すわけです。そう− 159 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

であるとすれば外国人社員と日本人社員との間に、給料ないくということです。国民は、これを現実として認識する

ど待遇の差を大きく付けることはできないはずです。給与必要があります。そのうえで、企業と個人は、何をすべきのみならず、グローバルな人事制度を導入せざるを得ない

か真剣に考えるべきであり、政治家や新聞のように安易にと思います。ですから、グローバルに展開する日本の企業

日の丸と成長を連呼しても意味はありません。問題の先送は、日本という国家や日本人だけを見ているわけにはいかりをするだけです。先ほどのカメラの話でいえば、ミラーないのです。この傾向は、一層加速するとことでしょう。

レス一眼レフは、多分、日本の企業にしかできないでしょ

一つお考えいただきたいことは、東南アジアのエリートう。でも、これだけで日本という国の経済は維持できませの人たちは、英語を話すということです。支配階層とよばん。フェラーリが売れるからといって、フェラーリが千社れる人々の多くは、ヨーロッパやアメリカへ留学しているをやっても仕方ありません。フェラーリは2000億円しかあ

人ですし、彼らの子弟は、ほぼ欧米に留学します。日本だ

りません、トヨタは20兆円です。

けが、どういうわけだか、この手の人たちでも日本語しかこれまでのお話を要約すれば、これだけの環境変化が激

しゃべらないのです。政治家も日本語しかしゃべらない。

しい時代には、日本人の特徴が強みとして必ずしも生かさ

面白いですね。それがよいという人もいますので、いいかれなくなるので、我々一人ひとりが「変える意志と変わる

悪いかはここでは議論しませんが、東南アジアではプロト

勇気」を持つ必要があるということです。そうしないと、コルが欧米化しているのは当たり前の話です。

もう競争には勝ち残るのは難しいのではないでしょうか。

日本のモノづくりの主唱者である藤本隆宏教授は、依然、歴史を見れば、日本の企業は、組織を存続させる強い意

日本の製造現場の強みを絶対視しています。その気持ちも志で頑張ってきました。テイジンなど繊維企業の多くがい分かるのですが、この議論は、昔の「日本の軍隊は戦場でまも存続しているのは驚きです。また、1980年代のキヤノは最強だが、大本営はバカだ、無能だ」と言った議論と似ンを筆頭に日本企業のResource-Based Managementが海ていませんか。要するに、現場はすごい。ただ、軽率に現外で高く評価されました。要するにコアコンピタンスと呼場を海外に出す経営者があほだという感覚です。最近の藤

ばれたものです。成功しても失敗してもビジネスを通して本さんは特にそれが強いように思います。確かにプロセス獲得してきた要素的技術を組み合わせて新たなビジネスをが強いのは認めましょう。ただ、その強度のプロセス依存生み出していくというものです。キヤノンではコピーや複の現場が、万能かどうかは、真剣に考える時であると思い合機のビジネスに当たります。これによって日本の企業はます。

ビジネスの環境変化に対応し生き延びてきました。しかし日本的組織の現場は、川を下る船頭集団のようなもので現在のグローバリゼーションとICTの進歩がもたらす変化

す。川を下るときに岩にぶつからない、岸にぶつからない、の速さと程度の大きさを考えると、恐らく、強い組織存続

水位や流れの速さが違えば、それに柔軟に対応できる。瞬の意志やコアコンピタンスというこれまでの日本企業のア時の対応です。これは確かにすごいと思います。船頭集団

プローチでは、事業環境の変化に対応していくことは難しではなく、船長のもとでのクルー集団であるアメリカ型組

いのではないかと思います。やはり、個人が変わらなけれ

織には、多分できないでしょう。しかし、今のグローバル

ば無理なのだろうという気がします。

の環境は、実は、海なのです。海に船頭がいてどうするの現地化を追求する限り、日本人を特別扱いすることは言か。海では、やり方が違うでしょうということです。藤本

うまでもなく、日本的組織マネジメントの作法を維持するさんの議論は、川に残りたいと言っているのか、海に行っのもすごく難しいということは、十分にご理解いただけるても依然船頭が機能すると言っているのか、どちらだか私と思います。

にはよく分かりません。
しかし、間違いなく海に比すことができるグローバル環
境に出て行くときには、組織は船長がすべてをコントロー

６．コア・アイデンティティの確立
６. １

歴史主義の限界を知る

ルするクルー集団である必要があるのではないでしょうか。

歴史主義の限界についてお話します。イギリスのエリー

船長は、船において絶対（パワーを有します）です。そのト教育の根幹であったと思うのですが、現在の教育では、代わり、船長は乗客を置いて逃げてはいけない。最後まで

過去を知る者は未来をコントロールできると教えています。

残らねばなりません。先に逃げれば犯罪です。そして、船過去の延長線上に未来が語れると教えています。ところが、

長の決定は最終決定で絶対です。これが、船長の下でのクICTを基盤に置くグローバル化（全球化）の不可逆の進展

ルー集団です。これは、船頭型組織とは大きく違います。

（ICTによる地球の論理ＮＷ化＝一体化が、地球の物理Ｎ

日本の企業は、この違いを認識してグローバル化を進める

Ｗ化＝一体化を凌駕する）によって、実は、歴史主義がだか否かの判断をすることが求められます。

んだん通用しなくなってきているのです。これには欧米は、

つまり、日本の特徴を強みとして生かせる領域が減ってすごく苦労していると思います。もっとも日本は、自国の− 160 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」

歴史を選択科目にするくらい歴史の意味をまったく理解しが勤めているだけです。日本人が特別扱いされることはなていない国と国民ですから、この苦労を理解はしないかも

いと思います。日本企業では、「われわれの会社」とか「うしれません。

ちの会社」という表現を好みますが、恐らくそれは意味を

６. ２

なさなくなると思います。ユニクロの柳井さんが残業を禁選ばれる存在としての国家止するのは、別に従業員のことを考えているわけではなくもう一つ考えるべきなのは、国家というのは、基本的にて、中国の人はサービス残業をしないので、グローバルなは選ばれる存在になるということです。
つまり、「国民国家」

展開を考えたら残業を念頭に置かないモデルを作る必要がという概念は、果たして絶対的に正しく、永遠不滅なのかあるわけです。人事考課は、資生堂もユニクロもそうですという話です。ヨーロッパではそれが問われています。こが、グローバル人事制度に統一していくことになると思い

れは、EUのポリティカル・インテグレーションがどういます。野村證券もマネジメントの上の人たちの給料は全部う形態になるのかという問題に集約されますが、興味深いドルです。グローバル展開に存亡をかける日本企業では、問題です。

このようなことが、粛々と進んでいるわけです。

また、主権国家が有する個人、企業、情報をコントロー

二つ目は、クローズドなグローバル企業です。それは、ルする専権性は、最早盤石ではありません。先ほど申し上

何か１点すごくグローバルニッチのようなものを持っていげたように情報はもうコントロールできません。それをしる企業でしょうか。たとえばクラレなど、それぞれ携帯、ようとしてもジャスミン革命のようにできないわけです。

スマホ用の部品等のコア技術を持っている企業です。

国家というのはすでに選ばれる対象になっていますから、

あと、ガラスもそうですね。日本でしか訴求していない

優秀な人材をいかに維持するか、引き付けるかということかもしれませんが、最近はすごく薄いガラスがあります。

を考えないといけないのですが、今の日本を見ていると優通称「うすはり」というのを作っているのは、松徳硝子と秀な人間を引き付けるのではなくて、優秀な人間をむしろ

木村硝子の二社で、もともと電球を作っていたところです。

外に出してしまっているのではないかという気がします。

電球のガラスは薄いので、その技術を使って、グラスを作

むしろ、出ていく優秀な個人を非国民呼ばわりする時代錯るのです。しかし、これに対してグローバルな需要がある

誤そのものという有様です。

かというと、こんな軽いワイングラスをつくっても、ヨー

６. ３

ロッパの人はそれではワインを飲んだ気がしないので、ワ企業に求められるのはイングラスは、バカラであろうと言われて、爆発的には売企業には、企業ごとのコア・アイデンティティの再構築れないと思いますが、それなりの需要はあるのではないでが求められています。隣を見ても意味がない。昔のように、しょうか。あと白鳳堂の化粧筆は、グローバルニッチ商品

私はこの業界の２番手です、３番手ですというのは、多分ですね。ヤナギヤはご存じないと思いますが、今、かにか意味がなくなるのではないでしょうか。固定的な業界とい

まぼこは、日本では世界の１割ぐらいしか作っていません

う定義そのものの意味がなくなると思います。

が、この会社は世界の７～８割ぐらいのかにかま製造機の例えば、ニッサンとトヨタは、昔はクルマ屋の１位、２シェアを持っています。こういう企業は日本で製造して、位でしたが、トヨタは恐らく日本というよりは（日本では海外に売ればいいのです。あと、人工水晶のエプソントヨなく）三河のクルマ屋になるのだろうと思います。トヨタ

コムは今エプソンになってしまいましたが、液晶の心臓部

があそこの土地から出ていくことはないでしょう。しかし、を作っていて、これもすごく強いです。これらはグローバ

ニッサンはもはや日本のクルマ屋ではありません。あの虫

ル企業と言ってもクローズのほうの企業です。ここでは、のようなデザインの車は、日本人にはあまり受けませんね。

日本的なマネジメントの作法と日本人中心の経営が続けら

かつ、ニッサンも、日本のマーケットにそれほど興味はな

れるかもしれません。

いように見えますね。しかし、グローバル企業として、ニッサンのパフォーマンスは良いですね。ホンダはクルマ屋

３番目は、日本の中で完結する企業です。これは、優れて日本的であっても良いのだと思います。

を超えて車以外のことをやるかもしれません。日本にいな

スライド写真の左がヤマメで、右がサクラマスですが違くなるかもしれません。いずれにせよ、昔のように車屋のいはご存じでしょうか。ヤマメが海に下って帰ってくると１位、２位、３位を争う状況では、もはやありません。いサクラマスになります。10倍ぐらい大きいです。今までのろいろな変化が急速に起こっています。

説明では、生存競争で勝ったオスが川に残り、負けたオス

このような大きな環境変化に日本企業が適応するパターが海に下るということでしたが、これは実は間違いらしい

ンは三つあります。最初が、オープンなグローバル企業でです。遺伝子上、違うらしいのですが、ただ、昔の言説です。ここでは、本当にグローバル化する以外は生き残れな

言えば、勝って残った魚が成長せず小さいままで、逆に負

いと思います。日本企業だったところに、たまたま日本人

けて外に出た魚が大きく成長するということです。サクラ− 161 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013

マスになるには淡水から海水対応への体質転換が求められいくのは難しくなっていくと思います。そういう状況が出ます。ドコモは多分ヤマメで、恐らくソフトバンクはいちてくると、データ収集力やシミュレーション力での差別化

かばちか海に下るのでしょう。体質を変えなければいけな

は難しくなるわけですから、同じ情報から、どれだけユニ

いのは、淡水と海水では全然違うからで、普通は、川の魚ークでかつ価値のある解釈を見出すかという力を磨いていは海にでれば死んでしまいます。オープンなグローバル企

かないと、個人は生きていくすべがないのかもしれません。

業になるには、この体質転換が求められるのであり、このこれは、当然極論ですが、大きくは外れていないと思いま

転換を企業としてどこまでやるのか、やれるのかは、真剣す。
つまり「脱学習」がより必要になるということですね。

に考えるべきでしょう。
６. ４

今まで学んできたものを自らの意志で捨て去るわけです。

個人に求められるのは

英語では、Un-learnといいます。メンタルモデルにこだわ

視点を変えてとか、視点を高く、などとよく言いますが、ることなく、脱学習を積極的に行っていかなければいけま

一般的に視点といっているのは、実は、視座と視野と視点せん。「変える意志」と「変わる勇気」という言い方をしの三つです。自分がどこのポジションにいて（視座）、そ

ますが、生き残れるかどうかは、これができるかできない

こからどんな視野があって、そのなかのどこに視点を置く

かに、多分、尽きるのではなかろうかと思っています。

か、ということです。視野の中にない視点は見られるわけ

７．おわりにがありませんし、視座を問わない視点の話は、糸の切れた
風船のようで意味がないわけです。この三つがすごく重要

まとめると、この社会の混迷をチャンスととらえるか悲ですが、特に視座をどこに置くかがとても重要だと思いま

惨ととらえるかですが、個人と企業にとっては間違いなくす。恐らく、日本人の間では視座がずっといつも共有化さチャンスだと思います。国家にとっては本当に悲惨なことれていたので、改めて確認する必要がなかったのでしょう。

なのだと思います。個人にとって「変える意志」と「変わもしくは、必要がないと思っていたのだと思います。高文

る勇気」をどれだけ持つかということが重要ですが、「変脈の社会ではありがちなことだと思います。

わらない選択」と「変えない忍耐」というのも実はあり得

これもよく言われることですが、日本は島国という発言ます。どちらが良いということではありませんが、ただ、です。しかし、この地図を見て日本は島国に見えますか。

これを決めないでいると結構不幸になるかもしれません。

朝鮮半島から見れば、日本海は内海のようなものです。だ

どちらかに自己決定する必要があるということです。

から昔、朝鮮半島と九州でたくさんの人が行き来したのはということで、「日本的というモノ」への執着は捨てる

当たり前です。しかし、日本はずっと島国だと言い張ってべきであろうと思います。日本人はかくあるべきであり、います。それも視座の固定です。それから、江戸時代は百日本というのはこうだというモノ的な考えをすると、すご姓しかいないというのも、視座の固定です。江戸時代は農く排他的になり、適応が遅れます。それに合わないものは本主義なので、農民しか資料に出てこないだけの話で、実排除していくことになります。我々は日本語をしゃべり、際は農民ではない人がたくさんいたわけです。むしろ裕福日本で育ってきているので、国家を置いておいても、どこな海民も、たくさんいたわけです。

までいっても日本人であることに変わりありませんが、そ

なぜこのような話をするかというと、我々は、ビジネス

れを「日本人というモノ」として執着するのではなく、「日

社会における生存率を上げることを真剣に考えないといけ本人であること」として実践していくことが重要であろう

ないからです。ICT（情報通信技術）の発展は、今後もさと思います。個人個人が「日本人であること」を追求するらにデータの精度をどんどん向上させます。今回のアメリことは、その姿は千差万別かもしれませんが、相互に矛盾

カの選挙のときに、ネイト・シルバーが、普通に入手できするわけではありません。国はどうしても「モノ」にこだ

るデータから推理モデルを用いて分析し、投票結果をほぼわりますし、これからもっと日本的なモノを、国家は声高

完ぺきに当てました。これにより、選挙屋は要らなくなり、に言うでしょう。そうしないと彼らの存在意義がなくなっ

30人ぐらいが失職するのではないかと言われていました。

てしまうからです。しかし、それは恐らく今の時代に合っ精度を上げた良い例であると思います。人は、この精度のているものではまったくないと思います。

競争に勝てません。あと、複雑系ではないですが、コンマ別の言い方をすれば、「Made in Japan」でも「Made by

10桁までみていくと、これまで見えなかった関係が見えまJapan」でもなく、「Produced by a Japanese」という視す。これもコンピュータには、なかなか、かないません。

座が重要なのではないでしょうか。この視座で、自分のフこれらは、いずれも膨大なデータをベースにしたシミュレ

ィールドは「グローバル」、方法論は「日本人であること」

ーションといえます。この領域は、企業の経営において重とお考えいただいても良いかと思います。

要ですが、一部の人を除いて、個人がここで価値を出して最後に、「同じことを繰り返しておきながら異なる結果− 162 −

第 23 回表彰・贈呈式記念講演 「グローバル化の中の日本的強み ─『日本的なモノ』から『日本的であること』へ─」を期待することは、きっと頭がどうかなっているのだろう」ているように見えて仕方ありません。こういうことを、というアインシュタインの言葉をお伝えしておきます。今100年程前に、アインシュタインが言っているということは、の政治情勢を見ると、まさにこれかなと思います。為政者

しっかり頭にとどめておくべきであろうと思います。

のみならず日本の国民も、実は、やっていることは一緒なご清聴ありがとうございました。

のだけれども、何となく何か違うことが起きないかと思っ− 163 −

コスメトロジー研究雑感

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
内田浩二

2- ノネナールは、脂質の過酸化反応により産生される揮とが先決であろうが、コスメトロジーにおける脂質過酸化

発性アルデヒドであり、特に皮膚上で生じる「加齢臭」と反応の重要性は誰もが認めるところであろう。今回、液体して一般にも広く認知されるようになっている。某化粧品

クロマトグラフィー−タンデム型質量分析装置（LC-MS/

メーカーの研究から生まれた「加齢臭」は、オヤジ臭ともMS）を用いて、加齢臭マーカーである 2- ノネナール - ヒス

言い換えられ、この言葉に対する嫌悪感は絶大なものがあ

チジン付加体を高感度に検出できるようになったことから、り、世の中の中高年の世代に健康や身だしなみを意識させ

今後、生体試料などを用いた加齢臭の応用研究への展開がるうえで大きく貢献している。また、近年は、中高年男性可能になった。機能性化粧品の開発や、ひいては中高年ののみならず、節電意識の高まりから、エアコンの使用を控

悩みの軽減につながることを期待している。

え、暑さによる臭いやエチケットの対策として制汗剤を利

脂質過酸化反応を研究対象にする研究者が少なくなって用している女性が増えていると言われており、これまで以いる昨今、解決への糸口が見つかるかどうか心許ないが、上に加齢臭の予防・抑制が注目されるものと思われる。

今回、この研究分野の充実のために研究助成をいただいた

絶えず生成されている膨大な脂質過酸化反応生成物の一

コスメトロジー研究振興財団に深謝するとともに、本研究

つに過ぎない 2- ノネナールのみを抑制することが、本当がコスメトロジー分野の発展に貢献することを願うばかりの意味で健康につながるのかどうかは疑問であり、根本的である。

（名古屋大学大学院生命農学研究科）

な解決のためには脂質過酸化反応が生じないようにするこ

平成 22 年度

研究助成

見えない物を感性で感じ取る
小田

透過度，透明度，透明感，これらの用語の意味の違いを功感でも評価しているということである．

ここで改めて整理しておく．まず透過度とは，物体に入射

ところで，透明感はいわば視覚の世界の話であるが，聴した光が物体から出射する割合である．したがって入射し覚の世界にも興味深い話がある．人間の耳の可聴帯域はた光と出射した光の強度を測定すれば，正確に求めること

一 般 に 20Hz か ら 20kHz と い わ れ て い る． し か し 20kHzができる．次に透明度とは，物体を通してある種のパター

で周波数特性をカットしたオーディオの再生音と高域をンを観察したとき，その見えやすさのことである．見えや

100kHz まで広げたオーディオの再生音とでは，明らかにすさは，人間が「見た目」で判定しているため，その正確その違いが感じられるそうである．そしてこの現象のメカ性という点では疑問が残る．そして透明感であるが，これニズムは，まだ解明されていないということである．

はもう人間の感性によるものなので，単純に数値化するこ

人間の視覚にも聴覚と同様な現象が起きている可能性がないとはいえない．すなわち人間は，近赤外領域の光も含とは難しい．
透明感は物体の見た目を評価する重要な指標となってい

めて波長の長い光をより敏感に感じているのではないだろる．例としてコスメトロジーの分野でいえば，肌の透明感

うか．物体に一度，入り込んで内部で散乱して再び外に出を高めるような化粧品の開発がある．それ以外の分野でも，て来る光は，波長が長いと考えられる．なぜなら波長の長

樹脂製の工業製品の外装では，樹脂の質感を高めるためのい光は，物体表面で散乱しにくく，内部に入り込みやすい加飾技術が使われている．また塗装の分野においても何層からである．このような光を人間は感性で感じ取り，透明にも塗装を施すことで深み感を出しており，塗料は透明性感として認識しているのかも知れない．

があることから深み感は透明感と密接に関係があると考えられる．変わったところでは，魚介類の鮮度は魚肉の透明− 167 −

（木更津工業高等専門学校）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
境慎司

コスメトロジー研究振興財団の研究助成に採択して頂い今回助成頂いた研究内容は、傷口を覆い治癒を促進する

たのは、研究の場を九州大学から大阪大学に移して新しいための新しい創傷被覆材の開発に関するものであり、主に研究を立ち上げた時期でした。この時期に、自分の研究に

材料側からのアプローチを進めました。もちろん、今後も使える研究資金を手に入れられたことはとても大きなことそれに関する研究は進めていき、実用化にまで至れればとでした。そして、研究資金を手に入れられたことだけでな考えていますが、コスメトロジーを意識して 2 年間研究をく、考えて応募したアイデアが助成対象として採択された

進めてきたなかで、もっと肌をきれいにする、肌を再生すということは、新しく立ち上げた研究の方向性が少なくとるということに細胞側から関わる研究を行いたいという新も間違っていなかったという自信にもつながりました。そたな欲求も湧いてきています。研究というのは何がきっかのことは、研究の進度を上げることにつながり、そこからけで次の研究テーマが生まれてくるのかわからないところ得られた成果をもとに、企業と組んで科学技術振興機構かが面白いところですが、貴財団にはそのようなきっかけもらそれなりの研究資金を調達することもできました。今は与えて頂いたと思っています。

いくつかの研究を順調に進めていますが、あの時期に助成対象に選んで頂いていなければ、大阪大学での研究生活は最後になりますが、貴財団より助成を頂き、研究をご支援頂きましたことに心から感謝申し上げます。
（大阪大学基礎工学研究科）

大変なことになっていたのではないかとさえ思っています。

平成 22 年度

研究助成

秋田美人とコスメトロジー
杉山俊博

秋田県は、全国の方々が「秋田」に目を向けるきっかけ

部から北海道全域に「コーカソイド（白人）起源」のウィとなる、新たなキャッチコピーとロゴマーク、ポスターをルスとアセトアルデヒド分解酵素（酒に強い）を持つ人が制作しました。平成 24 年３月 19 日㈪から 25 日㈰まで、首分布しているという調査結果から、氷河時代に白人系の遺都圏の JR 駅 36 駅に４つのポスターを掲示しました。その伝子を持つ人々が日本の北部に移住したのではないかとい一つに「秋田美人」のポスターがありましたが、ご覧になう説もあるようです。東京大学の山川民夫名誉教授の研究った方も多いかと思います。小説家の谷崎潤一郎は「素人によると、犬の赤血球糖脂質は、N グリコルノイラミン酸の女までが ､ 凡て美人国の名に負かぬあでやかさ」と秋田（NeuGc 型）と N アセチルノイラミン酸（NeuAc 型）があ

美人を評しています。
「秋田美人」とは色白できめこまか

り ､ 日本犬の多くとアジア犬は NeuGc 型ですが ､ ヨーロッすべ

そむ

い肌をもち、顔はうりざね型でやや面長、目は細く切れ長

パ系の犬は例外なく NeuAc 型で ､ 渋谷のハチ公で有名なで口は小さく鼻すじが通っているのが特徴です。湯沢市の「秋田犬」も NeuAc 型の血液型しか持たないそうです。そ

医師杉本元祐博士の研究によると、数千人に及ぶ女子高生

こで、山川先生は、遥か昔犬と同時にヨーロッパ系民族がを調査した結果、皮膚色調の白色度が、日本人の平均が東北地方にやって来た可能性があると語っておられます。

約 22％なのに対して秋田県では約 30％であり、西欧白色

秋田に美人が多い理由が科学的に解明される日も近いこと

人種の約 40％に近い結果が出ています。また、ある化粧でしょう。

品会社が行った調査でも、｢L 値 ｣ とよばれる白さの明度が、私たちの研究室では、古くから生薬・薬草として利用さ秋田県は全国で一番という結果が出ています。秋田県の年れている天然植物カキドオシが発毛・美白効果を持つこと

平均日照時間は約 1,600 時間と全国で最も少ない県であり、を発見し、その作用機序を研究しています。今後、カキド

紫外線量が少ないことは色白できめ細かい肌を保つ要因のオシをコスメとロジー分野に展開しようと考えています。

一つと言えるでしょう。人類学的な仮説としては、東北北（秋田大学大学院医学系研究科）− 168 −

コスメトロジー研究雑感

平成 22 年度

研究助成

ペプチドの多様性とその魅力
谷口正之

米タンパク質由来の機能性ペプチドの研究を本格的に開ヒト大動脈内皮細胞による炎症性サイトカイン（IL-6）産始してから３年が過ぎました。チロシナーゼやプロテアー

生の抑制作用、リポ多糖（LPS）で刺激したマクロファー

ゼなどの酵素の阻害ペプチドからスタートして、現在は、

ジによる一酸化窒素（炎症の指標成分）産生の抑制作用な

抗菌ペプチド、抗炎症ペプチドとその対象を広げてきまし

どを兼ね備えています。このペプチドは、生体防御に関した。アミノ酸は 20 種類存在しますので、ジペプチドは 400て多機能性を示すことがわかりつつあります。また、ペプ

種類、トリペプチドは 8,000 種類、テトラペプチドは 16 万チドの各活性や機能に対する構成するアミノ酸の寄与を解種類が存在する可能性があります。10 残基のアミノ酸か明するために、N 末端や C 末端のアミノ酸を欠失したペプら構成されるデカペプチドは、実に 102 兆 4 千億種類が存

チドや特定のアミノ酸を性質の異なる別のアミノ酸に置換在する可能性があります。この多様性の魅力に取り憑かれしたペプチドを合成することができます。例えば、リジンてしまいました。

をアラニンに置換したペプチドを合成した結果、病原菌

現在は、12 および 18 残基のアミノ酸からなるペプチドを主な研究対象にしておりますが、種類の多さだけではなに対する抗菌活性が約 10 倍向上することを見出しました。
これは、ペプチドのもう一つの魅力です。

く、１つのペプチドがいくつかの作用を示すことを発見し今後、米タンパク質由来の機能性ペプチドの研究をさらました。これは、ペプチドの第一の魅力です。例えば、米に展開して、皆さんの健康に役立つペプチド素材を開発しの酵素 Cyanate lyase の部分配列である 12 残基のアミノ酸たいと考えております。将来、これらのペプチド素材が化残基から構成されるペプチドは、プロテアーゼ阻害活性、

粧品、医薬品、食品などの多方面の分野で利用されること

歯周病菌に対する抗菌活性、リポ多糖（LPS）で刺激したを期待しています。

（新潟大学工学部機能材料工学科）

平成 23 年度

研究助成

コスメトロジー研究と天然物當銘

一文

人間は古くから身近に存在する天然由来の草根皮木など成果がコスメトロジー研究の発展に何らかの貢献ができれを有効に活用し生活を豊かにしてきました．それら知識のばと考えております．また，本研究で用いた手法を用いて，結集として現代の医薬品や化粧品があるものと考えられま

過去に知られている化粧品素材についてウィントシグナル

す．昨今の化粧品の広告などをみますと，様々な天然成分に関する評価を行うことにより，新たな作用の発見やエビが有効成分として化粧品に配合されていることがわかりま

デンスに基づく素材としてその魅力を高めることにつながす．肌および頭髪に関する悩みの多くが，しみ，しわ，白るのではないかと考えています．

髪や薄毛ですが，最近の研究でメラニン生成および，毛髪

ウィントシグナルは幹細胞の制御に関わることが知られ生成にはウィントシグナル経路が関わることが明らかとなています．最近では美容分野においても幹細胞を応用したっており，我々の得意とする天然物研究を応用し，本シグ

アンチエイジング技術に関する研究が盛んになりつつある

ナルを制御する天然由来成分を発見することができれば，と聞いています．本研究の成果が幹細胞を応用した美容分

しみ，白髪，薄毛などの改善が期待できる有用な化粧品素野においても貢献できればと期待しています．今後も，本材の開発に貢献できるのではと考えました．

研究を継続して発展させ，ウィントシグナルを制御する新今回の研究助成により，植物および放線菌の抽出物からたな化合物の発見とその作用メカニズムの解明に取り組ん

ウィントシグナルを制御する天然成分を見出すことに成功でいきたいと考えております．本研究をご支援いただきまし，それらの一部についてはウィントシグナル阻害作用メしたコスメトロジー研究振興財団に心から御礼申し上げま

カニズムに関しても知見を得ることができました．本研究す．

− 169 −

（千葉大学大学院薬学研究院）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 23 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
長阪玲子

東京海洋大学と聞いて，コスメトロジー研究をしている

味のある方が多いと伺っています．基礎化粧品や日用品をところ，という考えに直結する方はなかなかいらっしゃら含めた種々の化粧品は，老若男女問わず様々な人達が手にないかと思います．我々は食品の機能性や水産食品の栄養されているのではないでしょうか．地球環境の変動や，
日々性・酸化などについて研究を行っておりますが，そんな中のストレス，老化など皮膚環境に及ぼす影響は計り知れなで食用キノコにメラニン色素の産生を抑える可能性のあるいものがあります．しかし，さらにコスメトロジー研究が成分がある，ということを見出しました．これがきっかけ進むことによって，美しく豊かな人間生活の実現が可能ででコスメトロジーの研究に携わることになりました．そんあると考えております．

な折，コスメトロジー研究振興財団からの研究助成をいた

今回の成果をもとに，更なる探求をし，新たな化粧品材

だき，まだまだ基礎研究段階ではありますが，安心・安全料として本研究成果が利用され，人類の保健衛生の向上にな化粧品を提供できる新たな可能性を見出すことが出来ま

役立つことを願っております．
（東京海洋大学大学院海洋科学技術研究所）した．心より御礼申し上げます．
女性はもちろんのこと，最近では男性も美容や健康に興平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感山田健一

この度は本研究の遂行にあたりコスメトロジー研究振興る。この反応を生体に応用できないかと考えたのが、本研財団よりご援助頂きましたことを深く感謝申し上げます。

究である。実際に、脂質ラジカルや光過敏症の原因となる

私が研究対象としているのは、「脂質ラジカル」でありま

ケトプロフェン由来の炭素中心ラジカルを捕まえることがす。脂質ラジカルは、生体内で非常に反応性が高いためにできた。

これまで研究対象としては難しく、安定産物である過酸化

さらに、この連鎖反応を止めるとその後の脂質過酸化物

脂質やその代謝産物の研究が活発に行われてきました。しや皮膚障害も抑制できた。考えてみればその通りであるが、かし脂質ラジカルは、ラジカル反応では最上流位に位置しプラスチックの劣化も皮膚での障害も分子種が異なるが紫連鎖反応の中心であることから、活発な部位であるほど産外線照射による最初の原因は同じなのかもしれない。そう生していると考えられる。では、これをいかに捕まえるか。

であれば、我々が探しているものが別の分野では当然のよ

そこで注目したのが、ニトロキシドである。この化合物は、うに使われているかもしれない。今後は、いろんな分野にプラスチックの劣化防止剤として HALS という名で使われ眼を向けながらも、創薬研究や化粧品開発に役立つ成果をている。HALS は、紫外線により劣化したプラスチック内

挙げることを夢見ながら、一緒に研究を進めてくれる学生の高分子から生成するラジカルを捕まえるものであり、ニとともに日々がんばっていきたいと考えている。

トロキシド部位でラジカル−ラジカル反応により安定化す− 170 −

（九州大学大学院薬学研究院）

コスメトロジー研究雑感

平成 22 年度

研究助成

本研究がコスメトロジーに及ぼす影響
吉原利忠

私が小学生の頃は，なるべく外で遊び太陽光を多く浴び類に満たない。これは，光エネルギーを効率的に熱エネルることが推奨されていた。そのため，私を含めて多くの友

ギーに変換する物質が少ないこと，また，光化学的に有効達が夏休み明けには，真っ黒に日焼けをしていた。私の記であっても安全性が確立できないため，サンスクリーンと憶では，日焼け止めを塗る友達や大人はほとんどいなかっ

して認可されないためである。さらに安全性試験では莫大た。しかしながら，フロンガスによるオゾン層の破壊のな資金が必要なため，大学，企業においても積極的に研ため，人体に紫外線があたることにより誘発される皮膚究がされていない。本研究では，高い光熱変換効率を示す

がんが社会的に問題視されるようになると，多くの人々

UVA サンスクリーンの開発を行い，それと UVB 吸収団をが，紫外線の暴露に対して敏感になった。初期の研究では，結合させることにより，光熱変換効率の低い UVB 吸収団

DNA を破壊する UVC が主に皮膚がんにつながると考えらも新しいサンスクリーンの候補に成り得ることを示した。

れていたが，近年では，UVB や UVA も皮膚がんを引き起研究を進めるにあたり，これまでの光化学者としての経験

こす原因となることが明らかにされている。また，UVAと知識が活かされたと考えている。今後は，最近始めた細は皮膚に‘しわ’や‘しみ’をもたらすことも指摘されて

胞培養と両立することにより，サンスクリーンの簡単な毒おり，紫外線への関心は女性だけでなく男性にも広がりを性試験も実施し，新しいサンスクリーンの開発を行ってい見せている。そのため，多くの化粧品メーカーは，自社製きたい。最後になりましたが，本研究を進めるにあたりコ

品の中にサンスクリーンを配合しており，その特性を商品

スメトロジー研究振興財団からの助成に深く感謝いたしま

価値の１つにしている。しかしながら，現在使用されていす。（群馬大学大学院工学研究科応用化学・生物化学専攻）

るサンスクリーンは，UVB 用，UVA 用を合わせて 10 種

平成 22 年度

研究助成

機能性両親媒性化合物とコスメトロジー
吉村倫一

私の研究は，高性能および高機能性化を目指した新規両知られている。そのため，化粧品など界面活性剤が使用さ

親媒性化合物を開発することである。これまでに，分子内れている分野にこのジェミニ型界面活性剤を用いることで，に２本のアルキル鎖と２つの親水基をもつジェミニ型界面使用量やコストを削減でき，さらに環境負荷の低減につな活性剤やその延長上の構造の多疎水鎖多親水基型界面活性がると考えられる。しかし，現実は厳しく，ジェミニ型界剤，モノマーと連鎖移動剤から成る低重合度の両親媒性オ

面活性剤の製造コストが高いなどを理由に実用化された例

リゴマー，樹状高分子であるデンドリマーにアルキル鎖をはほとんどない。また，両親媒性デンドリマーは界面活性導入した両親媒性デンドリマーなど，多種多様な構造の新剤の性質とデンドリマーの性質の両方を併せもつユニーク

規両親媒性化合物を次々に分子設計・合成してきた。さらな分子設計であり，これらの特性を生かして幅広い分野でに，これらの両親媒性化合物の性質やミセルの構造を小角の利用が期待される。

散乱などの手法を用いて詳細に調べてきた。一般に界面活

将来的に，私たちの開発した両親媒性化合物が，化粧品

性剤は，水表面や水と油の界面などに吸着して配向し，水などの分野に使用されることを期待しながら研究を進めて溶液中ではミセルのような会合体を形成して，その結果，いるが，自ら分子設計した化合物が実用化され，少しでも乳化や洗浄などの効果を発揮している。ジェミニ型界面活

世の中に貢献できたら研究もさらにやりがいのあるものと性剤は，通常の界面活性剤を２量体にした構造であるためなるであろう。

に，臨界ミセル濃度が通常型と比べて１〜３桁低いことが− 171 −

（奈良女子大学大学院人間文化研究科）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 23 年度

研究助成

皮膚の膜輸送体と化粧品
加藤将夫

膜輸送体には、本来生体内には存在しない物質（外因性

いられているものも多く、しかも直接皮膚に接します。従物質）を幅広く認識するものがあります。外因性物質を輸って、表皮に存在する膜輸送体近傍にも、高い濃度で暴露送する膜輸送体は、肝臓、腎臓、小腸、脳などに存在し、される可能性があり、そのことが化粧品成分の皮膚での挙物質の体外への排除に働くと考えられています。本研究で動を制御しているかもしれません。このような考えは従来、焦点をあてた膜輸送体 P-gp、BCRP はその代表例です。し全く想定されていなかったことです。一方で、皮膚は多層かし、これら臓器と同じく外界と接する臓器である皮膚にの細胞から構成される点で、これまで膜輸送体の働きが知

おいて、これら膜輸送体の役割は未だほとんど解明されてられる他の臓器とは大きく異なります。角質層近傍で高いいません。我々の研究から、これらの膜輸送体は物質を表

濃度の添加物も、表皮深層部まで到達する濃度がどの程度

皮から血液方向へ輸送します。このことは、これら膜輸送であるのかは、現時点では分かりません。今後、添加物自体が生体を外因性物質から守る働きをすると考えてきたこ

身の皮膚内への浸透も含め、膜輸送体との相互作用をさられまでの常識とは相反するものです。この謎を解明する一に検討したいと思います。末尾になりましたが、第 22 回

つの突破口として、本研究では添加物との相互作用解明を

研究助成を賜りました公益財団法人コスメトロジー研究振行いました。残念ながら皮膚での実際の働きを解明すると

興財団に心より御礼申し上げますとともに、財団のますま

ころまでは、報告書執筆時期までには間に合わなかったもすのご発展をお祈り致します。

のの、多くの添加物がこれら膜輸送体に影響することが分（金沢大学医薬保健研究域薬学系分子薬物治療学研究室）

かったことは驚きでした。添加物は化粧品に高い濃度で用

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
久保亮治

アトピー性皮膚炎の発症因子として、フィラグリンの変進化の歴史の中で（それは様々なウイルス・細菌・真菌と異が報告されたのが 2006 年。それからわずか６年の間に、の攻防戦の歴史でもある）、皮膚のバリアシステムは洗練・

皮膚バリア不全はアトピー性皮膚炎の発症因子としてだけ淘汰され続けてきたに違いない。本研究を通じて、少しででなく、様々なアレルギー疾患の発症因子としても広く知も皮膚バリアシステムの奥義に迫ることができていれば幸られるようになりつつある。１つの発見が大きく世の中のいである。
コスメティックに美しく見栄えの整った皮膚はより良い認識を変えた稀有な例の１つと言える。
一方、では皮膚のバリア不全とはいったい何がどうおか

バリア機能を保持している皮膚であり、おそらく逆もまたしくなっているの？と詳しく調べていくと、一口に皮膚バ真であろう。皮膚のバリア機能にダメージを与えてしまう

リアといってもそこには、物理的なバリアと免疫的なバリような化粧品は今後淘汰されていくに違いない。皮膚バリ

アが組み合わさった、素晴らしく精緻な仕組みが存在してアのダメージを隠す化粧品ではなく、バリアを保つ化粧品、いるらしいことが、徐々に明らかになりつつある。考えてバリアのダメージを治しうる化粧品が求められる時代が来みればそれも道理で、生命にとって外界と自己を区切るバていると感じている。

リアを持つことは生きていく上で必須のことであり、長い（慶應義塾大学医学部皮膚科学教室・総合医科学研究センター）− 172 −

コスメトロジー研究雑感

平成 22 年度

研究助成

肌の健康とマトリクスメタロプロテアーゼ - 9 発現小林孝志

健全な肌を維持するためには、皮膚の健康を保ち、炎症の MMP - 2 は比較的恒常的に発現していることから、非炎を和らげることが必要です。この際、新陳代謝が必要な一

症時でも一定の組織代謝に関わっていると考えられます

方で、炎症により惹起された過剰な組織代謝を抑える必要性

が、やはり欠失マウスについての明らかな皮膚の表現型はも生じます。これら組織代謝を司る様々な酵素の一つとして、報告されていません。他の MMP 同士などと補い合って足マトリクスメタロプロテアーゼ（matrix metalloproteinase：

りない分は補填されているのかも知れませんが、さらに、

MMP）- 9 が重要な因子であることが示唆されてきていま

これら両 gelatinase を含めた MMP の生体阻害因子である

す。MMP - 9 欠失マウスではこれまで、特に炎症を惹起しtissue inhibitor of metalloproteinase の過剰発現や欠失とない場合の皮膚の明らかな表現型が報告されていません。

の組み合わせの系ではどうなのかなど、興味は尽きません。

今回助成して頂いたマウス皮膚の系について、今後のさらいずれにしても今後、皮膚、特に表皮由来 MMP- 9 が関わなる検討が必要であり、MMP - 9 過剰発現の状態についてる生理機能を解明し、香粧品の使用や紫外線防御など皮膚探求する必要はありますが、もともと紫外線や多くの炎症ケアの正当性の検証を行うこと、これに関連して MMP- 9性疾患で発現が誘導されるこの MMP - 9 が多過ぎると、炎のモニタリングにより、既存の皮膚ケアの手法の再評価を症の惹起をさらに起こすなど、余分な新陳代謝により、皮すること、あるいは新たな皮膚ケアの手法の開発や導入に

膚の健康を損ない、最終的には皮膚老化を来すことが想繋げること、ができれば、若々しい肌を保つめの、コスメ定されます。では、同じ gelatinase としてほぼ同じ基質特トロジーの発展に寄与するものと僭越乍ら、考えています。

異性を持つ MMP- 2 との関係はどうなのでしょうか。こ（帝京大学医学部ちば総合医療センター皮膚科）

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
坂本一民

千葉科学大学薬学部に新設された製剤／化粧品科学研究

公開での卒業研究発表会を開催することになりました。入室の運営を担う事になり銚子に赴任したのは平成 22 年 4 月

れものはできたけれど中身の充実はまだまだですが、皆様の事でした。当時、新設校の新設研究室を立ち上げる困難に支えられての報告の証としてあえて公開での発表会と致をすべて経験しつつ、ゼロからの出発にもがき戸惑う事ばしました。何年か先の事ですが、研究室の来し方を１期生かりでした。そんな中、コスメトロジー研究振興財団の研と振り返りそれぞれの成長の軌跡をたどり、さらに先へと究助成を頂ける事が決まり、以来３年にしてようやく自前踏み出す未来への夢を語り合うのを楽しみにしております。

の研究を経験した初の４年生が卒業するところまで進んでその際きっと本助成によってすべてが始まったと感ずるで来ました。お陰様で、頂いた研究助成を活用して研究活動あろうと思う次第です。

をより充実したものとすべく試行錯誤を繰り返しながら現研究室開設に際してお世話になった学内外の皆さまの温かいご支援に改めて御礼を申し上げます。

在に至っております。
化粧品コース第１期生が今春卒業を迎えるのを期して、− 173 −

（千葉科学大学薬学部生命薬科学科）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 22 年度

研究助成

私の中のコスメトロジー
佐久間

信至

私は今でこそ大学で研究活動を行っているが、大学院博された。膜透過促進に関する研究は、企業時代からライフ

士前期課程修了後、製薬企業に就職し、39 歳のときに大ワークのように行っており、足掛け 20 年近くになる。そ学に転職している。大学研究者としてのこれまでの９年間、の中で、膜透過ペプチド固定化高分子のアイディアは非常

日々、研究資金の獲得に努めているが、いつになっても容に気に入っており、現在、同高分子の多面的な応用展開を易なことではない。そのような中、コスメトロジー研究振図っている。その中で、コスメトロジー分野におけるカチ

興財団の研究助成を頂き、心より感謝申し上げたい。

オン性オリゴペプチド固定化高分子の価値も計り知れない

私にとってコスメトロジーは縁深いものかもしれない。

と私は考えている。最も注目しているのはアンチエイジン

私は東京理科大学薬学部薬品物理化学研究室の出身であり、グであり、皮膚の老化に伴うシミ、シワ、たるみに対して、師事した近藤保教授の専門は界面化学であった。私は製薬外用で適用された薬の膜透過を促進し、飛躍的に症状を改企業の製剤研究部門の研究職の道を選んだが、化粧品企業

善するかもしれない。また、潤いを与える成分とともに乾に就職してコスメトロジーを実践している先輩や後輩も多燥皮膚に適用すれば、それらの成分の膜透過を促進し、長い。また、日本化学会コロイドおよび界面化学部会の企画

期間に渡って適用部位に潤いを与えることができるかもし

委員会の委員を拝命して 10 年が経つが、同委員会でも化れない。
カチオン性オリゴペプチド固定化高分子は、今後の医療

粧品企業の方々と親交を持っている。
今回の研究は、新規の膜透過促進剤としてのカチオン性やコスメトロジー分野において、限りない可能性を秘めた

オリゴペプチド固定化高分子に関するものであり、貴財団

材料であると私は確信している。その確信を現実のものとの研究助成を受けて、研究を大きく前進させることができすることが、貴財団の研究助成に対する恩返しであり、こた。同研究に対する初めての外部研究資金であり、貴財団

れからも精力的に研究に励んでいきたい。
（摂南大学薬学部薬剤学研究室）

による採択は、資金面はもとより、精神面でも大いに励ま

平成 22 年度

研究助成

脂質と皮膚免疫杉田

皮膚における代表的な免疫細胞は、表皮ランゲルハンス

昌彦

密接に関連した分子であることが容易に推察できる。

細胞である。皮膚表層の全域にわたって、広く網目状に突驚くべきことに、CD1a などのいわゆるグループ 1CD1

起を伸ばしたランゲルハンス細胞は、さまざまなアンテナ

分子は、脂質特異的免疫応答を誘導する新しいタイプの抗を駆使して外的因子を感知し、適切な免疫応答を誘導する。

原提示分子として働くことが明らかとなってきた。アカゲ

したがって、ランゲルハンス細胞に特有の働きを解明してザルを用いた私たちの研究により初めて実証された脂質にいくことは、つねに外界と接したユニークな臓器である皮

対する皮膚遅延型アレルギー反応は、まさしく脂質を標的

膚の免疫機能の理解に不可欠である。古くから表皮ランゲにした皮膚免疫応答が霊長類において存在することを示し

ルハンス細胞のマーカータンパク質として、CD1a 分子がている。脂質への暴露が誘因となる皮膚炎が実際に存在す用いられてきた。実際、生体内で CD1a 分子を極めて高いる。この新しい皮膚免疫経路の解明が、皮膚科学ならびにレベルで発現した細胞はランゲルハンス細胞のみである。

コスメトロジーの発展に僅かながらも貢献することがあれしたがって、CD1a 分子は、ランゲルハンス細胞の機能とば、大変うれしく思う。

− 174 −

（京都大学ウイルス研究所）

コスメトロジー研究雑感

平成 23 年度

研究助成

カイコモデルとコスメトロジー
関水和久「なぜ微生物の研究室がカイコの研究をやっているのです

い、マウスでも治療効果を示す新規抗生物質カイコシンをか」、と問われることがある。細菌は純粋培養が可能で細発見できた。そこで、実験動物代替モデルとしてのカイコ菌の中で起こるイベントを、培地の中だけで完結させ分析の重要性に気づき、カイコモデルの他の病態モデルや薬効することが可能なのが一般的なイメージだからだろう。し評価モデルとして利用する研究の開始に至る。本コスメト

かしながら、微生物は、多種多様な生物との相互作用の中ロジー研究振興財団の助成により、カイコモデルは薬物代で、各々の生存戦略を確立し、進化していることは明らか

謝や薬物動態を反映させた毒性評価が可能であることがでであり、個体を用いた解析は必須である。その動物モデルきたと考えられる。化粧品に使用する新規の化合物の安全としては、いろいろな種類の動物が用いられているが、微性試験において、マウスなどの哺乳動物を使用することは生物の視点から網羅的解析が可能な動物として利用できるできなくなってきており、その問題に対してカイコを用いものはカイコをおいて他にはいない。そのカイコを用いて、た動物実験代替モデルは貢献できるのではないかと期待し私たちの研究室では、病原性の理解や、抗生物質の評価系ている。本研究を契機に、さらに研究を進め、動物実験代を確立してきた。その研究の中で、カイコの薬物動態がヒ替モデルとしての標準化について努力していきたい。
（東京大学大学院薬学系研究科）

トと共通している点が多いこと、さらに、実際にカイコ細菌感染モデルを利用して、治療効果を指標とした探索を行

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
田所竜介

私が色素研究と出会ったのはコスメトロジー研究振興財

ら、とりわけ輸送に関しては“培養系と個体”という、似団の助成金を頂く約１年前のことである。それまでミミズて非なる実験系の狭間に取り残される謎や疑問が常に付いの再生という全く異なる畑にいた私だが、職の移動に伴いてまわる。意外なまでに個体における表現系・細胞・分子

トリ胚を用いて新たなテーマを探索することとなった。末の 3 者を同時に解析できる系は少ない。そういう意味では、

梢神経形成や血管形成などを中心として、ライブイメージ

我々の手法は細胞の膜動態レベルの振る舞いから個体レベ

ング法を立ち上げ胚発生中の細胞の振る舞いを観察するな

ルでの色素沈着、そして色素輸送の２大役者である色素細か、ひときわ長い突起を伸ばしてダイナミックに動く色素

胞と表皮細胞の両方を遺伝子操作できるという、成体内に細胞に目を奪われた。またそれにも増して細胞内を動くメ

おける解析としてはかゆい所に手の届く解析系である。志

ラノソームを見たときは驚きの一言で、そう時間がかからがある一方、なかなか思うように研究が進まないのが現状

ず色素研究のビッグプロブレムの一つ“色素の細胞間輸ではあるが、これまでに立ち上げたトリ胚を用いた手法を送”に突き当たった。色素はある意味もっとも目に付く表さらに発展させ、近い将来、パワフルな学生たちと色素輸

現系のため遺伝学的な情報は多々あるし、細胞レベルの解

送の謎を解き明かすつもりだ。

析は培養系を用いた実験により行われている。しかしなが− 175 −

（京都大学理学研究科生物科学専攻動物学）

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー研究によせて寺井琢也

我々、薬学部で研究・教育活動を行っているもの（特にできないか、という単純なアイデアであり、画期的な化粧男性）にとって、化粧品学（コスメトロジー）というのは品開発に繋がる可能性が高いとは言い難いものだったと思近いようで遠い存在である。医薬品も化粧品も人体に有益うが、それでも温かいご支援を頂戴することができたのはな作用を及ぼすことを意図して作られる化学物質であるこ

様々なご縁によるものだろう。この場を借りて、関係各位とに変わりなく、製品開発の要素となる学問・技術分野にに深く感謝申し上げたい。

も重なりが大きいはずだが、自分が学生時代の授業を振りさて、資料として頂いた過去のコスメトロジー研究報告

返っても、化粧品を正面から取り上げた講義というのは全を拝読すると、非常に多彩な研究が助成対象となっている

く受けた記憶が無い（注：単純に覚えていない、または講ことに驚かされる。一言で化学系といっても有機化学・天義をサボっていたという可能性もゼロではない）。研究生

然物化学から材料化学、高分子化学まで幅広く、生物系、活を始めた後も学会で化粧品関係の発表を聞く機会は少人文系の研究も含めれば実に多様な研究内容がこの小冊子

なく、恥ずかしながら現在のコスメトロジー研究の最先端に収められている。見方を変えれば、コスメトロジーといがどうなっていて、何がホットな話題なのかという知識がう新しい視点から身近な研究を眺めることで、これまで気ほとんど無い門外漢の私にとって、今回コスメトロジー研

付かなかった新しい応用が生まれる可能性は十分にあり得究振興財団から研究助成を頂けたのは望外の幸いであった。

るのではないだろうか。残念ながら助成期間はこれで終了

申請内容としては、自分が以前から研究していた希土類金するが、今後もコスメトロジーについてアンテナを張り続属錯体を上手く使うことで紫外線由来の一重項酸素を消去

けていたいと思う。

（東京大学大学院薬学系研究科）

平成 22 年度

研究助成

アレルギー研究からコスメトロジー研究へ
平嶋

尚英

私はアレルギーにおいて中心的な役割をはたすマスト細ラノソームの研究に展開することは実は自然で、可能なの胞について研究を行ってきた。私自身花粉症に悩まされてである。とはいうものの、アレルギーの研究者がコスメト

いるが、これは花粉から溶けだした抗原がマスト細胞を刺

ロジーの研究に自然に入っていくかというと、ふつうはそ

激し、マスト細胞からヒスタミンという物質が放出される

うはならないのではないだろうか。あるとすると、化粧品ことによっておこる。病院で処方される抗アレルギー薬やによってアレルギーが引き起こされるのではないか、といドラッグストアなどで売られているアレルギーの薬の多くう観点からであろう。私の場合は、化粧品あるいはコスは、このヒスタミンがヒスタミン受容体に結合できないよ

メトロジーのことなど実は頭になかったというのが正直なうにするものである。我々の研究室では、このヒスタミン

ところである。たまたま、やはりコスメトロジーとは縁のがマスト細胞から出ていかないようにするために、ヒスタなさそうな有機化学者の知人が、コスメトロジー研究振興

ミンの放出機構を研究している。ヒスタミンは分泌顆粒と財団の助成を受けていることを知り、興味をもった次第

いう小さな小胞に蓄えられているが、皮膚でメラニン色素である。ある研究領域に、異分野の研究者が参入することを合成するメラノサイトにもメラノソームという小胞があで、その研究領域が活性化することはよくあることである

る。実は、マスト細胞の分泌顆粒とメラノソームは、同じが、研究助成財団がこういったコミュニケーションの活発

く「リソゾーム関連オルガネラ」と呼ばれ、互いによく似化にも一役買っていることを強く認識した次第である。

た細胞内小器官である。従って、アレルギー担当細胞であるマスト細胞の研究を通して得られた知見や実験技術をメ− 176 −

（名古屋市立大学大学院薬学研究科）

コスメトロジー研究雑感

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
村木克彦

この冬（2012 年年末）
，イタリアのフィレンツェにある

香粧品も含め薬剤のなかには、いまだその作用機序に明

世界最古といわれる薬局（サンタ・マリア・ノヴェッラ薬

確なエビデンス（理屈）がないものの臨床効果が認められ局）を訪れた。1221 年に修道院の一部として設立された

使用されているもの、あるいは理解不能な副作用を引き起が、現在では改修され、とくにその内部は、高級ホテルのこすものが存在する。最近は兎角、結果（治療実績）に目ように品があり、天井の高さやきらびやかな装飾の壁が印が行きがちであるが、プロセス（研究者にとっては理屈、象的であった。今では多くの観光客が訪れるフィレンツェ

患者にとっては生活の質（QOL））も大事にしたい。容易

の名所の一つになっており、白衣姿のスタッフを除けばとではないが、サンタ・マリア・ノヴェッラで見た「伝統・ても薬局という雰囲気はない。修道僧らが薬草をもとに香歴史」と「先端」の融合がヒントなのかもしれない。

油や軟膏などの調合を行っていたらしいが、現在もその製内装が豪華な薬局ではあるが、サンタ・マリア・ノヴェ

法にこだわり、各種ケア製品を製造・販売している。しかッラ教会の中庭からその外観の全体像を見ることができる。

し伝統を受け継ぐだけでなく、新しい時代に対応するよう

800 年の歴史を彷彿とさせるその外観と窓に映る近代的な

メンズケアあるいは子供向け製品の開発にも力を入れてい

室内は、互いに拮抗することなく周りの風景ともども溶ける。
「伝統・歴史」と「先端」の融合の好例といえるかも合っている。

（愛知学院大学薬学部薬効解析学講座）しれない。

平成 23 年度

研究助成

香りの感じ方を予測する
神崎

香料成分は，他の匂いとは区別される特別なものなのか．

亮平

いことも大きな一因である．

人が心地よいと感じる匂いにはなんらかの共通の特徴があ

しかし，最近，生物の匂い受容の基準となる嗅覚細胞のるのだろうか．未知の物質がどのような香りとして知覚さ受容体の遺伝子や，匂い情報を処理する脳機構の解明が飛れるかを予測できるのだろうか．

躍的に進み，匂いの受容や識別のしくみが徐々にあきら

感覚の予測は，光であればその波長から，音であればそかになってきた．このような匂いに関する生物学的知見の周波数から，どのような色彩として，またどのような音と，より体系的に記述された物理化学的特性（分子記述子），

色として知覚されるかを予測するこができる．一方，匂いさらには工学的な機械学習による判別手法を組み合わせるに関しても分子量，官能基，炭素鎖数，親和性などの物理ことにより，香料成分と他の匂いの判別や，複合臭の感じ

化学的性質と匂いの知覚にはある程度の対応があるといわ方をその快適性を基準として予測することが可能になりつれるものの，多様な匂いに広く適用できるルールはわかっ

つある．また，遺伝子操作により作り出された嗅覚受容体ていない．ましてや多数の物質が混合された複合臭ではそを使った匂いセンサも登場してきた．
近い将来これらの科学技術が統合されることにより，人の予測は及びもつかない．
一方で，被災地でがれきの下敷きになった人を匂いを手工的な匂いセンサを用いて，匂いを識別し，また人の官能がかりに探しだすことは工学的な機器では未だに実現され試験にかわる新しい香りの評価や合成手法が開発され，さず，警察犬に頼ることになる．これは生物の能力に匹敵

らには犬にかわって被災地で人命を救助するしくみも作りする優れた匂いセンサがないことにもよるが，光の RGB，上げられるだろう．（東京大学先端科学技術研究センター）

音の周波数のような基準となる物理量が匂いでは明瞭でな− 177 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013平成 23 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
日下部

豊寿

日常臨床を行っていて、患者様と歯科医師の間に、目標

究費は、基礎研究が中心となった研究費であるが、臨床にのズレを感じることがしばしばある。患者様の多くは、見直結した研究をさせていただける支えを公益財団法人コスえている部分がきれいになると目標を達成され、いつ治療

メトロジー研究振興財団に支援していただき、興味ある研が終了するか気になる。しかし、歯科医師は見た目だけで究を行うことができとても感謝している。同時に、患者様はなく機能としての咬むことの重要性を把握しているため、の本心を垣間見ることが出来た。また、今までの研究生活

見えにくい部分である臼歯までしっかり咬ませるよう治療

で、気にはなっていたものの後ろ盾がなく研究を遂行するを行っている。このようなケースは、患者様の治療目標の事ができなかったが、頭の中にあったもやもやが取り除か延長上に我々の目標があるため、方向性としては一致してれ充実感をいただきました。

いる部分が大きい。そのため、このような通過点などの問

最後に今後の展望について話したい。今回の研究は、留題は、歯科医師が持つ目標の大切さを患者様に話すことに学時代に知り合った韓国の先生にも協力を得て行っていたより容易に解決することが出来る。しかし、目標が全く違だいている。韓国人は日本人に一番近いと言われているたうところにある場合はどうであろうか。今回の研究の発端

め、韓国人と違いがあるのかどうなのかとても興味深い所

はそこにある。一方で、口元を中心とした顔貌の改善を主である。近いうちに、結果が出る予定である。将来は、先訴として期待する患者様も多い。口元は側貌の美しさを決の韓国を始めとした東アジアは元より、同じ人種であるア

める上で重要な意味を持つため、軟組織分析を排除してはジア地域全体での比較を計画している。そのため、自分が考えられないものである。これを背景に、歯科矯正治療で持っている海外の友人とのネットワークを活用し行うこと

は側面のレントゲン写真（セファログラム）から軟組織にを計画中である。これからこの研究を継続して行う可能性

関わる各種解析を行い、いわゆる「美しい横顔」を一つのが高い地域として、中国、マレーシアそしてタイの友人にゴールとして提案している。この分析を行う際は、横顔の声をかけている最中である。再び研究助成がかなえば、す

平均値を用いてそれに近づけるように治療目標を設定する。

ぐにでも研究をスタートする予定である。一方、当外来でしかし、この治療目標はあくまでも平均値を用いているが、も研究を継続する予定である。さらに被験者数を少しずつ美しいとされる横顔の平均値ではない。そして患者様は、増やし、今回の学生のグループだけでは無く、矯正治療前

自分と逆のものを望む傾向にあるように思われる。今回のの患者、矯正治療後の患者、男性患者等々、まだまだ研究

研究では、やはり美しいとされる横顔を患者様は望まれてをする範囲は夢が膨らみます。この研究の楽しみを、後輩いることがわかった。

にもそして海外の歯科医師達に伝達し、さらなる発展を試

今回の研究は、歯科医師サイドだけでなく患者サイドにみたい。

（北海道大学病院咬合系歯科矯正歯科）も興味深い研究内容である。国が研究助成している科学研

平成 22 年度

研究助成

私と藤波芙蓉との出会い
鈴木則子

私が今回の助成研究でとりあげた藤波芙蓉とは、明治末論題目の中に芙蓉の名前を見つけたという。私は驚いた。

期から昭和初期にかけて活躍した男性美容研究家である。

10 年以上も前の卒業生が書いたその卒論では、藤波芙蓉

私が彼について研究を始めたのは、大学の事務室にかかっとは女性のはずだったからだ。明治時代に、男性美容研究てきた１本の電話がきっかけだった。

家？しかも、学生が調べていたときには素性の手がかりす

藤波芙蓉の子孫、と名のるその女性は、曾祖父の事跡について調べていたところ、本学の HP 上で、私のゼミの卒らつかめなかったのに、こうして芙蓉の写真をもった御子孫まで現れるとは。

− 178 −

コスメトロジー研究雑感

藤波芙蓉とは何者だったのか。江戸時代の医学史研究者選んだのが化粧研究という道。彼にとって、白塗りの伝統であるはずの私が、まるで芙蓉に導かれるようにして研究

的日本化粧をナチュラルメイクに転換させること、そしてに着手して２年。史料の中に彼が散りばめておいてくれた

近代科学に基づいた「衛生的」化粧料を開発することは、「日些細な情報を、一つ一つ丹念に追跡していくと、美容家と本の近代化」という大きな国家的プロジェクトの一翼を担いう枠を越えた、思いもかけない新しい芙蓉像が少しずつうことを意味した。
私は今、調べれば調べるほど出てくる芙蓉の多彩かつ膨見えてくる。
小説家、社会評論家、新聞記者、翻訳家…。明治という大な著作物の山に圧倒されそうになりながらも、明治時代

時代に欧米の最新のジャーナルを読みこなし、グローバルの女性たちと同じように、すっかり彼の虜になってしまっな視野に立ってマルチに活躍した藤波芙蓉。彼が最終的にている。

（奈良女子大学生活環境学部）

平成 22 年度

研究助成

仮想現実感とスティック・スリップ
水沼博

実施させていただいた研究は仮想現実感とスティック・するよう求められ、３分では説明できないと断ったため、スリップ運動に関するものです。これらはいずれも私の専

決まりかけていた就職がダメになってしまいました。決ま門分野である流体工学とは無縁で、化粧品とも私は私生活っていたら原子力関係の仕事に就くことになっていたので、では無縁な生活をしています。しかしながらこのような機

今思うと複雑な気分ですが。

会を与えていただき、結果としては非常に楽しみながら研次のスティック・スリップですが、これは化粧品用の油究をさせていただいたので、ここでこのような研究を始め剤を生産している企業の研究者の方から、摩擦係数を測定た経緯についてお話しします。

すると振動するものがあり、その油剤は塗布感も良い、と

まず仮想現実感ですが、10 年くらい前に筑波の産総研伺ったことがきっかけでした。研究を始めた頃、油剤粘度

を訪れ、そこでたくさんのプロジェクターが配置された一が高くなると塗布感も悪くなる、というもっともな結果で室に液晶シャッターのついた眼鏡をかけてはいり、横浜の意外性がなく、何かおもしろみがなく思っていたところな

町中をドライブして港までたどり着く仮想体験をしました。

ので、早速その振動を塗布の仮想体験装置に取り込みまし人によっては乗り物酔いする人もいるとのことでしたが、た。スティック・スリップも調べてみると結構うまく説明

酔うというより初めて経験した仮想現実感にいたく感激しできることがわかりました。

ました。何とかこの新しいツールを自分の研究に応用でき

自分の専門外の人々との出会いからそれまで想像できな

ないかとあれこれ考えた末、サイコレオロジーとの組み合

かったような研究を展開することができ、楽しむことがでわせを考えるにいたりました。どのように、というとそれきました。それらの方々と財団に感謝しています。
（首都大学東京）

も結構説明が難しく、この研究を立ち上げたときの修士の学生は、某大手企業の最終社長面接で３分間で修論を説明

平成 22 年度

研究助成

化粧をする意味渡邉

映理

インターネットで話題になっている投稿動画がある。お終をずっと映している。目の大きさなども、スッピンと化

そらく本人が撮影したものであろう。どちらかというと地

粧の後では、全然違っている。「すげぇ！」「こりゃ、だま

味な顔立ちの若い女性が、化粧によって、驚くほどの美女されるわ」と男性からの書き込みもなされている。

に変身していくのだ。ビデオカメラは、その変身の一部始

今回の研究で、対象者である 60 名の女子学生たちが鏡− 179 −

コスメトロジー研究報告 Vol.21, 2013に向かって化粧をする様を見てきた。真剣だ。周りの物はつける力が弱い（と自ら思っている）個体も、顔面にひら

一切目に入らない。実験に参加しているから、というわけ

ひら（つけまつげ）や、色を施すことにより、異性を魅了

ではなさそうだ。昔立ち寄った、六本木駅の化粧室はもっする力を得ることができる。これが、人間が化粧をする意と凄まじかった。そこでは 10 名ほどの女性が竹の子のよ

味の、根幹を成す部分ではないか。今回、研究を進めながうにぎゅうぎゅうに鏡の前に並び、化粧をしていた。まるら、そんなことを考えていた。
人間が、自分の子孫を残そうとする本能は、おそらく非で、これから戦いにでも行くかのように。
化粧をする女性たちを見ると、家で飼っていた、熱帯魚

常に強いものである。それゆえ、今回、研究結果として示を思い出す。グッピーの場合は人間とは逆で、オスのほう

唆されたように、その本能に関連した行為「化粧行動」をが煌びやかである。オスは、ひらひらした尾びれや、綺麗することによって、感情が上向きになり、ストレスホルモな色を身にまとい、メスの前で精一杯格好をつけて、気をンの変化が起こるのは、ごく自然なことなのかもしれない。

引こうとする。綺麗なオスが競争に勝ち、生殖に成功して、この度は、「化粧行動」について研究をする貴重な機会を与えてくださいました、財団法人コスメトロジー研究振稚魚が誕生する。
人間の作戦はより巧妙であり、人為的な手段で、それを興財団に、心より感謝を申し上げます。
（京都府立医科大学大学院医学研究科免疫学）

やってのける。これが、化粧であろう。元々、異性をひき

平成 24 年度

雑出口

国際交流助成感

茂スウェーデン、ルント大学のBjörn Lindman教授を、
平成24年5月

臨席を賜る栄誉にも浴した。また会期中に開かれた IACIS

13日−18日に、仙台国際センターで開催された International

General Assembly において、本大会の実行委員長であっ

Association of Colloid and Interface Scientists, Conference

た栗原和枝教授（東北大学）が次期会長に選出された。

（IACIS2012）へ招聘するにあたり、貴財団の平成24年度

学会会期中に行われた「Cellulose dissolution and coagulation．

外国人招聘助成によって援助頂いた。IACISとは、コロイド

Role of hydrophobic interactions」と題した Lindman 教授

および界面科学に関連する分野の研究者の世界的な集まのキーノート講演は、セルロースの水への溶解挙動に関りで、1979 年に活動を開始した非営利団体である。IACISするものであった。グルコースが直鎖状につながった多の活動目標は、1）コロイド・界面科学研究者間の国際協力糖であるセルロースが水に溶解しないのは、セルロースを推進する、2）コロイド・界面科学分野の発展と理解を

分子間に強い水素結合が働いているためであるというの促進する、の２点であり、その一環として 1982 年より３年が定説である。Lindman 教授の講演は、「水は大変優れたに一度の割合で、関連分野の研究者が一堂に会する国際会

hydrogen-bond breaker であり、その考え方はおかしいの議を各国で開催してきた。今年の仙台は、1988 年の箱根以ではないか？」という問題提起から始まり、多角的かつ深来、24 年ぶりの日本での開催であった。

い考察をもとに、最終的にはセルロースが持つ両親媒性こ

東日本大震災の影響で海外からの参加者数に関する懸念

そが、水に溶けない本当の原因だという仮説を提唱された。

もあったが、Lindman 教授を含む IACIS 関係者から開催

現在、学術誌上で議論が続いているようであるが、70 歳近に向けた力強いサポートが得られたこともあり、最終的にくでもまだ現役で、新しい問題に取組もうとされている同は 34 の国から計 1,032 名の参加者（国外 319 名、
国内 713 名）教授の研究に対する姿勢に強い感銘を受けた。

を迎え、当初の予定通り無事に開催することができた。学（独立行政法人海洋研究開発機構

会初日の Opening Ceremony には、天皇皇后両陛下のご領域）− 180 −

海洋・極限環境生物圏●
事業報告（平成 24 年度）
役員●

事業報告書

事業報告書（自平成 24 年 4 月 1 日

至平成 25 年 3 月 31 日）《研究助成関連》
2012

5

7

公募開始

全国 430 の大学、病院、研究機関等へ公募要領及び推薦書を送付、関連学術雑誌７誌、当財団 HP 他３機関 HP に掲載
7
9
公募締切り
応募数110件
7/17 〜 8/24
各選考委員による個別審査
9
5
選考委員会
（第３分科会） 精神、文化に関する分野の選考
9
6
選考委員会
（第２分科会） 生体作用、安全性に関する分野の選考
9 11
選考委員会
（第１分科会） 素材、物性に関する分野の選考
9 26
本選考委員会
各分科会の結果を総合的に判断して研究助成29課題を選考
11 30
理事会
本選考委員会より答申、助成課題決定
第23回 表彰・贈呈式
研究助成対象29課題の代表者へ、表彰状、助成金目録等を授与
記念講演
演題：グローバル化の中での日本的強み〜「日本的なモノ」から「日本的であること」へ〜
演者：明治大学国際日本学部 教授 小笠原 泰 先生
12
3 〜 助成課題の公表
採択課題の代表者名、及びテーマ名を当財団HPに公表
12 17
助成金交付
採択課題に対し研究助成金を交付 総額2,800万円《国際交流助成関連》
2012

4
4

12
25

審査
助成金交付

応募課題の審査
国際交流助成金の交付

平成23年度事業報告及び収支決算報告の承認、選考委員の選任、株主としての議決権行使、財団諸規程の追加制定、選考委員会規則の改正、任期満了に伴う理事候補者の選出、報告事項
代表理事（理事長及び副理事長）及び業務執行理事（専務理事）の互
選、事務局長の選任、常勤役員の報酬、常勤役員の退職手当
平成24年度（第23回）研究助成者等の承認、研究助成引当資産の一部取崩しの承認及びそれに伴う臨時書面評議員会開催の承認、平成25年度の事業計画及び予算案の承認、報告事項
平成25年度収支予算書（事業別区分経理）の承認

50万円《理事会関連》
2012

2013

5

30

第一回通常理事会

622

臨時（書面）理事会

1130

第二回通常理事会

3

12

臨時（書面）理事会《評議員会関連》
2012

6

15

第一回定時評議員会

1210

臨時（書面）評議員会

平成23年度事業報告及び収支決算報告の承認、任期満了に伴う理事の選任、報告事項
研究助成引当資産の一部取崩しの承認、報告事項《その他》
１）報告書発行
2012
5
1
中間報告集
9
1
完了報告書集２）情報公開（当財団HP）
2012
4
1
事業計画及び収支予算
4 12
公募要領
6 26
事業報告及び収支決算
10 19
研究報告の要旨
123
研究助成者及び課題名

研究業績 中間報告集 第22号
コスメトロジー研究報告 2102 vol.20
平成24年度事業計画及び収支予算書
2013年「コスメトロジー研究」公募要領
平成23年度事業報告書及び収支決算報告書
コスメトロジー研究報告 2012 vol.20 掲載課題の要旨
平成24年度研究助成者名及び研究課題名− 183 −

コスメトロジー研究報告Vol.21, 2013平成 24 年度 助成を受けられた方々

１）研究助成（29 課題）
第 1 分野：素材、物性に関する分野（11 課題）
氏

名

所

足立

亨介

高知大学農学部

深海生物由来コラーゲンを活用した化粧品基材への応用研究伊藤大知

東京大学大学院
医学系研究科

金属イオン配位子修飾ヒアルロン酸の開発と組織浸透性に関する研究

大矢根 綾子属独）産業技術総合研究所
ナノシステム研究部門

研究課題

皮膚組織再生を促進するリン酸カルシウム真球粒子の創製岡田友彦

信州大学工学部
物質工学科

神鳥

和彦

大阪教育大学教育学部
理科教育講座加熱加水分解法を用いた紫外線吸収能を有するカルシウムヒドロキシア
パタイト粒子の新規調整法の開発とそのキャラクタリゼイション

茂里康独）産業技術総合研究所
健康工学研究部門

両生類皮膚由来機能性生体分子の網羅的探索

通阪栄一

山口大学大学院
理工学研究科
環境共生系専攻

膜透過性ナノ集合体を封入した固体エマルションの開発

野口

範子

同志社大学
生命医科学部

神経細胞が分泌する酸化ストレスに対する保護因子の同定藤井敏弘

信州大学繊維学部
応用生物学系

環境応答型スマート材料としてのケラチンゲルの創出村上良

甲南大学理工学部
機能分子化学科

パウダーエマルションおよびパウダーフォームの安定化要因の解明

吉冨徹

筑波大学大学院
数理物質系

高機能スキンケアを目指したレドックスナノ粒子の設計と評価

球状シリカマイクロ粒子とスメクタイト微結晶の複合技術開発

第２分野：生体作用、安全性に関する分野（14 課題）
氏

名

今井

浩孝

北里大学薬学部
衛生化学

脂質ヒドロペルオキシドによる発毛阻害のメカニズムの解析と保護化合物のin vivo評価系の構築加藤昌志

中部大学生命健康科学部
生命医科学科

白髪予防・治療剤の選別に有効な加齢性白髪を自然発症するモデル動物
の開発

川戸

佳

東京大学大学院
総合文化研究科
広域科学専攻

皮膚細胞は独自に女性ホルモンを合成し、それが皮膚細胞の活動を制御
している

弘太

独）物質・材料研究機構
国際ナノアーキテクトニクス
研究拠点（MANA）

ナノ粒子曝露が真皮中の繊維芽細胞に与える影響の定量的リアルタイム
解析

柴

所

属

研究課題

− 184 −

事業報告書竹馬

真理子

京都大学大学院医学研究科
次世代免疫制御を目指す創薬
医学融合拠点

花岡健二郎

東京大学大学院
薬学系研究科

皮膚の生理機能解明を目指したカルシウムイオン蛍光プローブの開発と
その応用

平澤

典保

東北大学大学院
薬学研究科

天然由来石鹸に含まれる脂肪酸によるTSLP産生とアレルギー誘発作用藤井順逸

山形大学大学院
医学系研究科

小胞体における蛋白質の酸化的折畳み異常によるコラーゲン形成障害機
構の解明

藤田

靖幸

北海道大学病院皮膚科

iPS細胞の造血幹細胞への分化能を応用した先天性皮膚疾患の治療

道上宏之

岡山大学大学院
医歯薬学総合研究科
細胞生理学教室

新規経皮導入法による美白ペプチドを用いた高浸透化粧品の開発

室田浩之

大阪大学大学院
情報統合医学講座
皮膚科学教室発汗能を制御し皮膚恒常性保持能力を回復させる試み

八木孝司

大阪府立大学大学院
理学系研究科化粧品用無機ナノ材料の遺伝毒性作用の解明

善本隆之

東京医科大学
医学総合研究所
免疫制御研究部門

サイトカインによる接触性皮膚炎誘導の制御に関する基盤研究渡邊利雄

奈良女子大学研究院
自然科学系

クラスリン集合因子CALM欠損マウスに見られる、毛や組織の色の薄さの解析 ―細胞内物質輸送と体色との関連を探る―

炎症性皮膚疾患におけるアクアポリン９の機能解明

第３分野：精神、文化に関する分野（４課題）
氏

名

所

属

研究課題

神崎

晶

慶應義塾大学医学部

木戸彩恵

立命館大学衣笠総合研究機構
生存学研究センター

心理・社会的発達と化粧行為の関連の検討
化粧意識の相違と老年期の化粧中村暢彦

京都薬科大学
臨床薬学教育研究センター

抗がん剤による皮膚障害とスキンケアに関する研究茅暁陽

山梨大学大学院
医学工学総合研究部

嗅覚（芳香）刺激量が与える自律神経機能の経時的変化―ライフ・ステージによる

統計的学習による「似合う」への計算論的アプローチの確立
似合う髪型の自動提示技術の開発を通して―個人に

２）国際交流助成（１課題）
外国人招聘（１課題）
氏

名

出口

茂

所

属

独立行政法人海洋研究開発機構

内容及び招聘者
「コロイド、界面化学分野に関する国際協調」「IACIS（国際コロイド界
面会議）2012」Björn Lindman氏（Lund Univ. Sweden）招聘− 185 −

コスメトロジー研究報告Vol.21, 2013

役

員
平成 25 年７月１日現在

理事長

小林

保清

株式会社コーセー

取締役会長

副理事長

小林

一俊

株式会社コーセー

代表取締役社長

専務理事

土子

利明

元株式会社コーセー

理

事

宇佐美昭次

早稲田大学

理

事

新村

嘉也

高砂香料工業株式会社

理

事

二木

鋭雄

東京大学

理

事

西川

武二

慶應義塾大学

理

事

廣部

雅昭

東京大学

理

事

野呂

影勇

早稲田大学

理

事

山㟢

幹夫

元新潟薬科大学

監

事

小田倉正典

公認会計士

監

事

黒田

節哉

弁護士

評議員会長

長野

哲雄

東京大学

評議員

上野

芳夫

元東京理科大学薬学部

評議員

齊藤

勲

公益財団法人日本食品化学研究振興財団

評議員

内藤

昇

株式会社コーセー

取締役

評議員

西岡

清

東京医科歯科大学

名誉教授

評議員

花輪

隆昭

元昭和館

評議員

原田

敬之

東京女子医科大学

評議員

宮㟢

榮三

東京工業大学

常勤監査役

名誉教授
相談役

名誉教授
名誉教授

名誉教授
名誉教授
学長

創薬オープンイノベーションセンター
教授

館長
名誉教授

名誉教授

− 186 −

特任教授

特別顧問

＊本財団についてのお問い合わせは下記にお願いいたします。

公益財団法人 コスメトロジー研究振興財団〒 104 — 0032

東京都中央区八丁堀三丁目 11 番８号
ニチト八丁堀ビル五階
電話 03（3206）7721

コスメトロジー研究報告

Vol.21／2013

非売品

2013年９月１日発行

編集責任者
発
行
制

作

印

刷

土子 利明
公益財団法人 コスメトロジー研究振興財団〒104−0032 東京都中央区八丁堀三丁目11番８号
電話 03（3206）7721
エイエム企画〒170−0013 東京都豊島区東池袋三丁目15番２号
電話 03（3590）5375
太陽印刷工業

表紙デザイン監修：株式会社コーセーⒸ2013

商品デザイン部デザイン１課
不許複製

禁無断転載